Asi každý týždeň nám na stole pristane kresba s dvoma popismi, ktoré vyzerajú takmer zameniteľne: krátka priama čiara nakreslená nad hriadeľom a malý rovnobežník nakreslený nad tvárou. Rovnosť a rovinnosť sú tolerancie tvaru. Ani jeden nepotrebuje referenčný údaj. Obidve sa zvyčajne kontrolujú pomocou číselníka a povrchovej dosky. A predsa kladú na časť úplne iné otázky.
Inžinieri, ktorí sú v GD&T noví, sa nás často pýtajú, ktorý z nich použiť. Krátka odpoveď je, že priamosť riadi čiaru alebo os, zatiaľ čo rovinnosť riadi celý povrch. Dlhšia odpoveď je o čom je zvyšok tohto článku.
Tu je návod, ako zákazníkom vysvetľujeme tieto dva popisy a ako sa rozdiel prejavuje na skutočných častiach.
Čo priamosť vlastne riadi
Priamosť je dvojrozmerné ovládanie. Aplikovaný na rovný povrch hovorí, že každý jednotlivý čiarový prvok na tomto povrchu musí ležať medzi dvoma rovnobežnými čiarami oddelenými hodnotou tolerancie. Aplikovaný na prvok veľkosti, ako je driek skrutky, kolík alebo optický hriadeľ, riadi odvodenú strednú čiaru a tolerančná zóna sa stáva valcom, ktorého priemer sa rovná hodnote tolerancie.
Dve vlastnosti robia priamosť nezvyčajnou:
- Nevyžaduje sa žiadny údaj. Tolerančná zóna sa môže voľne posúvať a otáčať, kým nezachytí skutočný prvok čo najtesnejšie, takže inšpektor meria iba formu, nie orientáciu alebo umiestnenie.
- Pôsobí súčasne jedným smerom. Plocha, ktorá meria dobre po svojej dĺžke, môže byť stále ohnutá, hrboľatá alebo skrútená po celej svojej šírke a označenie pre rovnosť urobené v jednom smere to nezachytí.
Označenie priamosti 0,02 mm na drieku znamená, že odvodená stredná čiara musí zapadnúť do valca s priemerom 0,02 mm po celej dĺžke prvku. Ak výkres pridá k tolerancii modifikátor maximálneho stavu materiálu, prípustná chyba narastá, keď sa skutočný priemer odchyľuje od maximálneho stavu materiálu. Táto bonusová tolerancia umožňuje mierne poddimenzovanému hriadeľu ohnúť sa o niečo viac a stále prejsť kontrolou.
Priamosť si skutočne zaslúži svoje miesto na dlhých, štíhlych prvkoch, ktoré posúvajú, otáčajú alebo vyrovnávajú niečo iné: vodiace tyče, vretená, vyhadzovacie čapy, drieky ventilov a jadrá hriadeľov vo vnútri malých prevodoviek a rotačných mechanizmov.
Čo v skutočnosti znamená rovinnosť
Plochosť preberá rovnakú myšlienku a rozťahuje ju po celej ploche. Tolerančná zóna sú dve rovnobežné roviny oddelené hodnotou tolerancie a každý bod na kontrolovanej ploche musí sedieť medzi nimi. Rovnako ako rovnosť, ani rovinnosť nepotrebuje žiadny základ a dve roviny sa môžu voľne nakláňať, kým nezachytia povrch čo najtesnejšie.
Tá sloboda je dôležitá časť. Popis rovinnosti sa nestará o to, ako je povrch orientovaný v priestore. Stará sa len o to, aby samotný povrch nebol vyklenutý, miskovitý alebo zvlnený. Dokonale plochá tvár sediaca v troch stupňoch k spodnej časti dielu je stále plochá.
Rovnosť a plochosť spolu súvisia. Plocha, ktorá je plochá, je automaticky rovná v každom smere, ktorým by ste cez ňu mohli nakresliť čiaru. Opak nie je pravdou. Predstavte si list papiera jemne zvinutý okolo veľkého valca. Každá čiara pozdĺž rolky je dokonale rovná, ale list ako celok je zakrivený. Označenie priamosti by tento list akceptovalo. Popis plochosti by to odmietol.
Rovnosť je tiež presnejším popisom, keď sa tvár musí pri zaťažení utesniť, posúvať alebo sedieť v jednej rovine s inou tvárou. Podložka, ktorá sa kolíše na kryte, alebo sedlo ventilu, ktoré sa nezatvára rovnomerne, predstavuje problém rovinnosti, nie rovnosť.
Rovnosť verzus rovinnosť: Rozdiel v tabuľke
Oba popisy sú tolerancie tvaru, ktoré nepotrebujú žiadny základ, ale riadia odlišnú geometriu a overujú sa rôznymi spôsobmi. | Aspekt | Priamosť | Plochosť |
| Tolerančná zóna | Dve rovnobežné čiary na ploche alebo jeden valec na osi | Dve rovnobežné roviny |
| Riadená geometriou | Jeden čiarový prvok alebo odvodená stredná čiara | Celý povrch, všetko naraz |
| Vyžaduje sa dátum | Nie | Nie |
| Rozmerná povaha | Dvojrozmerná, čiara | Trojrozmerný, povrch |
| Vzťah k druhému | Neznamená plochosť | Znamená priamosť v každom smere |
| Typické vlastnosti | Hriadele, čapy, tyče, vretená, čapy | Tesniace čelá, čela podložiek a matíc, príruby, montážne podložky |
| Spoločná kontrola | Zametanie indikátora pozdĺž čiary, V-bloky pre os, skenovanie čiary CMM | Zametanie indikátora na povrchovej platni, optické ploché, skenovanie mriežky CMM |
Rozdiel medzi čiarou a povrchom má niekoľko praktických dôsledkov, ktoré ľudí upútajú:
- Rovinnosť znamená rovnosť vo všetkých smeroch. Ak je plocha plochá do 0,05 mm, každá čiara na nej nakreslená je tiež rovná do 0,05 mm.
- Priamosť v jednom smere nehovorí nič o smere kolmom. Diel môže prejsť jednosmernou kontrolou priamosti a stále sa kývať na povrchovej platni.
- Rovnosť osi a priamosť povrchu sa správajú odlišne, aj keď sa nazývajú rovnakým názvom a sú vytlačené rovnakým druhom popisu.
- Žiadny popis neriadi textúru povrchu, zvlnenie v inej mierke alebo orientáciu prvku k základu. Namiesto toho potrebujú poznámky o povrchovej úprave, profil, rovnobežnosť alebo kolmosť.
Kde každý popis patrí na skutočnú kresbu
V praxi majú tieto dva popisy tendenciu žiť v rôznych rohoch tlače.
Rovnosť sa zvyčajne objavuje na
- Vodiace tyče, vretená a plunžery, ktoré musia prebiehať presne po svojej dĺžke.
- Hmoždinky, kužeľové kolíky a vodiace kolíky, ktoré nastavujú polohu prípravku alebo dosky.
- Jadrá hriadeľov, stupňovité hriadele a optické hriadele v malých rotačných zostavách.
- Dlhé čapy a závitové tyče, kde by ohýbanie nevyrovnalo spoj.
Plochosť sa zvyčajne objavuje na
- Tesniace plochy na telesách ventilov, armatúrach a hydraulických komponentoch.
- Čelá podložiek, čela ložísk matíc a čela ložísk hlavy skrutiek, ktoré rovnomerne rozložia upínacie zaťaženie.
- Čelá prírub, čelné plochy ozubených kolies, montážne podložky a krycie dosky, ktoré sa priskrutkujú a nesmú pretekať.
- Akákoľvek plocha, ktorá kĺže po inej ploche, ako napríklad oterová doska alebo posuvný kryt.
Skrutka s vnútorným šesťhranom je dobrým príkladom toho, že oba popisy žijú na tej istej časti. Stopka môže niesť označenie pre priamosť osi, takže sa nezasekne v otvore s vôľou, zatiaľ čo spodná strana hlavy môže niesť označenie rovinnosti, takže upínacie zaťaženie sa rozloží rovnomerne namiesto toho, aby sa sústredilo na jednu hranu.
Ako meriame oboje v obchode
Nie je ťažké skontrolovať ani jednu toleranciu, ale obidve sa dajú ľahko zle skontrolovať.
Meranie priamosti
V prípade čiary na povrchu diel sedí na povrchovej platni a číselník sa pohybuje pozdĺž prvku. Rozpätie medzi najvyššími a najnižšími hodnotami, merané pozdĺž tejto jednej čiary, je chyba priamosti. Pre os je diel podopretý vo V-blokoch alebo medzi stredmi, otočený a posunutý pozdĺž svojej dĺžky. Na smere vysokých bodov záleží rovnako ako na ich veľkosti, pretože to, na čo popisok skutočne odkazuje, je odvodená stredová čiara a nie povrch, ktorého sa môžete dotknúť.
Meranie rovinnosti
Na povrchovej doske výškový merač alebo indikátor prekrýva mriežku po celej ploche a rozdiel medzi najvyššou a najnižšou hodnotou je chyba rovinnosti. Pre lapované alebo jemne brúsené plochy optický plochý a monochromatický svetelný zdroj vykazujú interferenčné pásy, ktoré mapujú tvar povrchu v priebehu niekoľkých sekúnd. V prípade zložitých alebo prerušovaných plôch je zvyčajne praktickým riešením skenovanie mriežky CMM.
Bez ohľadu na použitý spôsob rozhodujú tri veci, či číslo niečo znamená. Podoprite diel tak, ako sedí v zostave, pretože trojbodová podpera zabraňuje kývaniu, ktoré nafúkne každé čítanie. Nechajte súčiastku a meradlo dosiahnuť rovnakú teplotu, pretože 100 mm oceľová plocha narastie o 0,0012 mm na každý stupeň Celzia. A vyčistite povrch, pretože jeden čip na povrchovej platni je ľahko vysoký niekoľko mikrometrov. Udržiavanie týchto premenných pod kontrolou je väčšina z práce s rozmerovou presnosťou a podrobnejšie sme to popísali v našej poznámke o ako udržiavame presnosť rozmerov pod kontrolou .
Prílišná tolerancia stojí viac ako nedostatočná tolerancia
Ak existuje nejaký zvyk, ktorý zatláčame späť, je to popis rovinnosti alebo priamosti skopírovaný z predchádzajúceho výkresu na súčiastku, ktorá to nikdy nepotrebovala.
Stiahnutie rovinnosti z 0,05 mm na 0,01 mm na ploche podložky nezmení len číslo na tabuľke. Zmení proces. Znamená to lapovanie alebo jemné brúsenie, častejšie orovnávanie kotúčov, extra kontrolné stanice, triedenie a vyššiu šrotovnosť. To isté platí pre priamosť na hriadeli: 0,01 mm osová drážka na 200 mm stopke zvyčajne zmení sústruženie na brúsenie.
Niekoľko základných pravidiel, ktoré používame pri kontrole tlače so zákazníkom:
- Opýtajte sa, čo funkcia v skutočnosti robí. Tesniace, posuvné a polohovacie plochy si zaslúžia označenie rovinnosti. Kozmetické tváre to robia len zriedka.
- Udržujte toleranciu tak veľkorysú, ako to funkcia umožňuje. Ak zostava toleruje odchýlku 0,1 mm, označenie rovinnosti 0,05 mm je už dvakrát tak prísne, ako je potrebné.
- Použite priamosť pre osi a čiary, rovinnosť pre oblasti. Ich zmiešanie je najčastejším dôvodom odmietnutia časti pre niečo, na čom nikdy nezáležalo.
- Pamätajte, že rovinnosť znamená rovnosť. Umiestnenie oboch na rovnakú tvár je zvyčajne zbytočné.
Zákazková práca je tam, kde na tejto konverzácii záleží najviac, pretože každý neštandardný spojovací prvok alebo obrobená časť začína kresbou a rozhodnutím o tom, čo skutočne treba kontrolovať.
Priamosť a plochosť nie sú konkurenčnými popismi. Opisujú dva rôzne tvary chyby: čiaru, ktorá sa túla, a povrch, ktorý opustil svoju rovinu. Akonáhle je tento rozdiel jasný, rozhodovanie je jednoduchšie a kontrola sa skráti, pretože nikto nemusí polemizovať o tom, ktorá tolerančná zóna platí.
Ak výtlačok na vašom stole vyzerá nejednoznačne alebo sa zdá, že tolerancia je prísnejšia, ako si úloha vyžaduje, pošlite ju ďalej. Radšej by sme si to prehovorili predtým, ako čipy vyletia, ako potom triediť časti.
