Sissejuhatus
Inseneridele ja kvaliteedispetsialistidele, kes töötavad täppismõõtetööriistadega - pinnaplaatide, sirgete servade, nurkplaatide, V-plokkide ja sarnaste instrumentidega -, võib metroloogiastandardite rahvusvaheline maastik tunduda keeruline. Saksa DIN-standardid, Jaapani JIS-standardid, Ameerika ASME-standardid, Briti BS-standardid ja rahvusvahelised ISO-standardid käsitlevad kõiki sarnaseid tooteid, kuid erinevad oma spetsiifiliste nõuete, klasside määratluste ja tolerantsiarvutuste poolest.
Nende standardite, nende ühisosa ja peamiste erinevuste mõistmine on väärtuslik igaühe jaoks, kes määrab, hangib või kasutab täppisgraniidist mõõtevahendeid rahvusvahelises tootmis- või metroloogiakeskkonnas.
Miks on standardid täppismõõtetööriistade jaoks olulised?
Täpne pinnaplaat on sellel tehtud mõõtmiste ja montaaži võrdlusaluseks. Selle tasasus - maksimaalne kõrvalekalle tööpinna täiuslikust tasapinnast - määrab põhimõttelise täpsuse, mida on võimalik saavutada mis tahes mõõtmis- või montaažitoiminguga. Kuid ilma standardiseeritud määratluseta, kuidas tasasust mõõdetakse ja edastatakse, pole kalibreerimissertifikaadi numbril universaalset tähendust.
Standardiasutused on seda käsitlenud, määratledes: kuidas tasasust määratletakse ja mõõdetakse; millised mõõtmismeetodid on kontrollimiseks vastuvõetavad; millised tasasuse tolerantsid kehtivad igal täpsusastmel; keskkonnatingimused (tavaliselt 20 kraadi ± 2 kraadi), mille korral mõõtmised kehtivad; ning märgistamise ja dokumenteerimise nõuded. Kui need parameetrid on määratletud tunnustatud standardiga, annab sellele standardile viitav kalibreerimissertifikaat täpse, rahvusvaheliselt võrreldava tähenduse.
DIN 876: Saksa standard
DIN 876 on Saksa Standardi Instituudi standard täppispindade plaatide jaoks. See määratleb neli täpsusastet. Hinne 0 (Nullplatte) on kõrgeim, seda kasutatakse teiste pinnaplaatide kalibreerimisviitena. 1. klass on mõeldud täppismõõtmisruumide ja suure-täpsusega tootmise jaoks. Hinne 2 on standardse tootmiskvaliteedi kontrolli jaoks. Hinne 3 on töökoja klass üldiseks tootmiseks kasutamiseks.
Tasasuse tolerantsid vastavalt standardile DIN 876 on väljendatud pinnaplaadi diagonaalpikkuse funktsioonina, võimaldades tolerantsi skaleerida vastavalt plaadi suurusele. 1000 mm diagonaaliga 0-klassi plaadi puhul on tasasuse tolerants tavaliselt vahemikus 1,5–2,5 µm. Sama suurusega 2. klassi plaadi puhul on tolerants ligikaudu 5–8 korda suurem.
DIN 876 määrab ka nõuded pinnaviimistlusele, servade faasimisele ja spetsiifiliste mõõtmismeetodite -, sealhulgas kalibreeritud sirgjoonte ja elektrooniliste loodete - kasutamisele kontrollimiseks. DIN 876-le viidatakse laialdaselt Euroopa ja rahvusvaheliselt orienteeritud tootmiskontekstis ning see on mõjutanud ISO standardite väljatöötamist.
JIS B 7513: Jaapani standard
JIS B 7513 on Jaapani tööstusstandardite spetsifikatsioon täppispindade plaatide jaoks. Nagu DIN 876, määratleb see mitu klassi ja annab tasasuse tolerantsid plaadi mõõtmete funktsioonina. Standard määratleb 0, 1. ja 2. astme, kusjuures hinne 0 tähistab kõrgeimat täpsust.
JIS B 7513 põhitolerantsi valem kasutab pigem pinnaplaadi pika külje dimensiooni kui diagonaali, mis põhjustab mitte-ruudukujuliste plaatide puhul DIN-arvutustega võrreldes mõnevõrra erinevaid tolerantsi väärtusi. Praktikas on erinevused JIS B 7513 klassi 0 ja DIN 876 järgi 0. klassi tasasuse nõuetes suhteliselt väikesed ning ühele kõrgeima klassi standardile vastavaks kontrollitud pinnaplaat vastab üldiselt teise samaväärsele klassile.
JIS B 7513 on nõutav standard toodetele, mida eksporditakse klientidele Jaapanis ja suures osas Ida-Aasias - Jaapan, Korea, Taiwan ja Hiina viitavad tavaliselt JIS-i standarditele.
ASME B89.3.7: Ameerika standard
Ameerika Ühendriikides reguleerib täppispinna plaate ASME B89.3.7. Ameerika Ühendriigid on ajalooliselt viidanud ka vanemale föderaalsele spetsifikatsioonile GGG-P-463C, mis määratles A-astme (laboratoorium), B-astme (kontroll) ja C-astme (tööriistaruum). ASME B89.3.7 esindab USA praegust standardit sarnase kolmeastmelise struktuuriga.
ASME lähenemisviisi märkimisväärne erinevus seisneb selles, et lisaks tasapinnalisusele on rõhutatud korratavuse kvalifikatsiooni ja korduslugemismeetodi kasutamine kalibreerimiseks. Standard käsitleb selgesõnaliselt ka tugitingimuste mõju tasasuse mõõtmisele -, konkreetselt Besseli punktide kasutamist, matemaatiliselt määratud tugiasukohti, mis minimeerivad plaadi raskuse paindumist.
Ameerika kliendid ja USA turuga kauplevad ettevõtted määravad hankedokumentides tavaliselt ASME B89.3.7 vastavuse.
ISO standardid ja rahvusvaheline ühtlustamine
Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon (ISO) töötab välja standardeid, mis on mõeldud ülemaailmseks kasutuselevõtuks. ISO 8512 hõlmab nõudeid täppispinnaplaatidele ja on oma klasside määratlustelt ja tolerantsifilosoofialt üles ehitatud sarnaselt DIN 876-ga.
Paljudel juhtudel osalevad riiklikud standardikomiteed ISO standardite väljatöötamises ja riiklikke standardeid võidakse ajakohastada, et need vastaksid vastavale ISO standardile. See ühtlustamisprotsess vähendab aja jooksul lahknevusi standardite vahel, muutes tootjatel ja laboritel lihtsamaks mitme kliendi rahuldamise ühe kalibreerimismeetodiga.
Globaalsetel turgudel tegutsevate ettevõtete jaoks annab ISO 8512 vastavuse täpsustamine kõige laiema rahvusvahelise tunnustuse, samas kui lisaks viitab DIN 876 või JIS B 7513 vastavus konkreetsetele piirkondlikele nõuetele.
Muude graniidimõõteriistade standardid
Lisaks pinnaplaatidele kehtivad ka muud graniidist mõõteriistad riiklikud ja rahvusvahelised standardid.
Graniidist sirged servad on kaetud standarditega DIN 874 ja JIS B 7514. Need standardid määratlevad klassid ja tasasuse tolerantsid, mis on sarnased pinnaplaadi standarditele, skaleerituna asjakohastele mõõtmetele.
Graniidist nurkplaadid ja täppisruudud vastavad DIN 875 ja samaväärsetele JIS standarditele. Perpendikulaarsuse tolerantsid on defineeritud funktsioonina ruudu haru pikkusest.
Graniidist V-plokid on kaetud standarditega DIN 6321 ja JIS B 7731. Klassi- ja tolerantsnõuded peegeldavad V-plokkide spetsiifilist geomeetriat.
Kõigi nende tööriistatüüpide jaoks on aluseks olevad mõõtmismeetodid -, mis kasutavad autokollimaatoreid, elektroonilisi loodi ja laserinterferomeetreid -, määratletud kaasstandardites, mis tagavad vastavuse kontrollimise järjepidevuse.
Kalibreerimise jälgitavus standardite lõikes
Sõltumata sellest, millisele standardile täppismõõteseadet kontrollitakse, peab kalibreerimine olema jälgitav riiklike mõõtestandardite järgi. Saksamaal on selleks Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB). Ameerika Ühendriikides National Institute of Standards and Technology (NIST). Jaapanis Jaapani riiklik metroloogiainstituut (NMIJ). Ühendkuningriigis National Physical Laboratory (NPL).
Kui tarnija esitab täppisgraniidist pinnaplaadi kalibreerimissertifikaadi, peaks see sertifikaat tuvastama kasutatud mõõtestandardi, kasutatavad instrumendid ja meetodid, keskkonnatingimused mõõtmise ajal, mõõtemääramatuse ja selge jälgitavuse nimetatud riikliku või rahvusvahelise standardini.
Hangete praktiline juhend
Inseneride ja hankespetsialistide jaoks, kes valivad täppisgraniidist pinnaplaate või mõõteriistu, tulenevad standardite maastiku mõistmisest mitmed praktilised kaalutlused.
Esiteks täpsustage hankedokumentides selgelt kohaldatav standard ja hinne. Ainuüksi A-klassi pinnaplaadi taotlemine on mitmetähenduslik - GGG-P-463C klassile A ja DIN 876 alusel klassile 0 on erinevad nõuded. "DIN 876 Grade 0" määramine kõrvaldab ebaselgused.
Teiseks nõuda kalibreerimissertifikaate, mis nimetavad mõõtestandardit, kasutatavaid vahendeid ja kalibreerimise jälgitavust. Sertifikaat, mis ütleb ainult "vastab spetsifikatsioonile" ilma nende üksikasjadeta, ei anna piisavalt teavet mõõtemääramatuse hindamiseks.
Kolmandaks kaaluge lõppkasutuskeskkonda-. ISO 17025 akrediteeritud kalibreerimislaboris kasutatav pinnaplaat nõuab erinevat dokumentatsiooni ja jälgitavust kui see, mida kasutatakse tootmispõrandal sissetuleva kontrolli jaoks, isegi kui mõlemad on määratud samale tasasusastmele.
Järeldus
Graniidist täppismõõtetööriistu reguleerivad standardid - DIN 876, JIS B 7513, ASME B89.3.7, ISO 8512 ja nendega kaasnevad muud tüüpi tööriistade standardid - loovad raamistiku, mis muudab rahvusvahelise täppisinstrumentidega kauplemise mõttekaks ja usaldusväärseks. Nende standardite, nende klasside struktuuride, nende tolerantsusmeetodite ja nende seose kalibreerimise jälgitavusega mõistmine aitab inseneridel ja kvaliteedispetsialistidel teha täpsemaid{7}}teadmisi, täppismõõteseadmete spetsifikatsiooni, hankimise ja kasutamise kohta teadlikke otsuseid.
Kuna tootmine ja metroloogia muutuvad üha globaalsemaks integreerituks, on peamiste rahvusvaheliste standardite raamistike tundmine kvaliteedi tagamise, täppistootmise ja metroloogia tehniliste spetsialistide jaoks üha väärtuslikum pädevus.