Suoruus vs tasaisuus: GD&T:n erot, joilla on merkitystä myymälässä

Joka viikko työpöydällemme osuu piirros, jossa on kaksi kuvatekstiä, jotka näyttävät lähes vaihdettavissa olevilta: lyhyt suora viiva, joka on piirretty akselin yläpuolelle, ja pieni suunnikkapiirros, joka on piirretty kasvojen yläpuolelle. Suoruus ja tasaisuus ovat molemmat muototoleransseja. Kumpikaan ei tarvitse datamviittausta. Molemmat tarkistetaan yleensä mittakellolla ja pintalevyllä. Ja silti he kysyvät täysin erilaisia ​​​​kysymyksiä osasta.

Insinöörit, jotka ovat uusia GD&T:n käytössä, kysyvät meiltä usein, kumpaa käyttää. Lyhyt vastaus on, että suoruus ohjaa viivaa tai akselia, kun taas tasaisuus hallitsee koko pintaa. Pidempi vastaus on, mistä tässä artikkelissa on kyse.

Näin selitämme nämä kaksi huomiotekstiä asiakkaille ja kuinka ero näkyy todellisissa osissa.

Mitä suoraviivaisuus todella hallitsee

Suoruus on kaksiulotteinen ohjaus. Tasaiselle pinnalle sovellettaessa se sanoo, että jokaisen yksittäisen viivaelementin tällä pinnalla on oltava kahden toleranssiarvon erottaman yhdensuuntaisen viivan välissä. Kokoominaisuuteen, kuten pultin varteen, vaarnatappiin tai optiseen akseliin sovellettu, se ohjaa johdettua keskiviivaa, ja toleranssialueesta tulee sylinteri, jonka halkaisija on yhtä suuri kuin toleranssiarvo.

Kaksi ominaisuutta tekevät suoruudesta epätavallisen:

• Damia ei vaadita. Toleranssivyöhyke voi vapaasti kääntyä ja pyöriä, kunnes se kaappaa todellisen kohteen mahdollisimman tiukasti, joten tarkastaja mittaa vain muotoa, ei suuntaa tai sijaintia.
• Se toimii yhteen suuntaan kerrallaan. Pituudeltaan hyvin mittaava pinta voidaan silti kaaristaa, kupittaa tai vääntää sen leveydeltä, ja yhteen suuntaan otettu suoruusviite ei saa sitä kiinni.

Akselin varressa oleva 0,02 mm:n suoruusmerkintä tarkoittaa, että johdetun keskiviivan on mahduttava halkaisijaltaan 0,02 mm:n sylinterin sisälle ominaisuuden koko pituudelta. Jos piirustuksessa on toleranssin viereen lisätty materiaalin enimmäiskunnon muuntaja, sallittu virhe kasvaa, kun todellinen halkaisija poikkeaa materiaalin enimmäiskunnosta. Tämä bonustoleranssi antaa hieman alamittaisen akselin taipua hieman enemmän ja silti läpäistä tarkastuksen.

Suoruus todella ansaitsee paikkansa pitkissä, ohuissa osissa, jotka liukuvat, pyörittävät tai kohdistavat jotain muuta: ohjaustangot, karat, ejektorin tapit, venttiilin varret ja akselisydämet pienten vaihdelaatikoiden ja pyörimismekanismien sisällä.

Mitä tasaisuus todella tarkoittaa

Tasaisuus ottaa saman idean ja venyttää sen koko pinnan yli. Toleranssivyöhyke on kaksi yhdensuuntaista tasoa, jotka erotetaan toleranssiarvolla ja jokaisen pisteen on oltava niiden välissä. Kuten suoruus, tasaisuus ei tarvitse peruspistettä, ja kaksi tasoa voivat kallistaa vapaasti, kunnes ne vangitsevat pinnan mahdollisimman tiukasti.

Se vapaus on tärkeä osa. Tasaisuushuomautus ei välitä siitä, miten pinta on avaruudessa suunnattu. Se välittää vain siitä, ettei pinta itsessään ole taipunut, kuohkea tai aaltoileva. Täysin tasaiset kasvot, jotka istuvat kolmen asteen kulmassa osan pohjaan nähden, ovat edelleen tasaiset.

Suoruus ja tasaisuus liittyvät toisiinsa. Tasainen pinta on automaattisesti suora kaikkiin suuntiin, joihin voit vetää viivan. Käänteinen ei ole totta. Kuvittele paperiarkki, jota rullataan varovasti suuren sylinterin ympärille. Jokainen rullaa pitkin kulkeva viiva on täysin suora, mutta levy kokonaisuudessaan on kaareva. Suoruushuomautus hyväksyisi tämän arkin. Tasainen huomioteksti hylkää sen.

Tasaisuus on myös tarkempi kuvaus, kun kasvojen täytyy tiivistyä, liukua tai istua samassa tasossa toista kasvoja vasten kuormituksen alaisena. Kotelon päällä keinuva aluslevy tai venttiilin istukka, joka ei sulkeudu tasaisesti, on tasaisuusongelma, ei suoruusongelma.

Suoruus vs tasaisuus: Ero taulukossa

Viiva-pinta-erottelulla on muutamia käytännön seurauksia, jotka saavat ihmiset kiinni:

1. Tasaisuus tarkoittaa suoruutta kaikkiin suuntiin. Jos pinta on litteä 0,05 mm:n etäisyydellä, mikä tahansa siihen piirretty viiva on myös suora 0,05 mm:n sisällä.
2. Suoruus yhteen suuntaan ei kerro mitään kohtisuorasta suunnasta. Osa voi läpäistä yksisuuntaisen suoruustarkastuksen ja edelleen keinua pintalevyllä.
3. Akselin suoruus ja pinnan suoruus käyttäytyvät eri tavalla, vaikka niitä kutsutaan samalla nimellä ja painettu samalla tavalla.
4. Kumpikaan huomioteksti ei ohjaa pinnan tekstuuria, aaltoilua toisessa mittakaavassa tai piirteen suuntausta peruspisteeseen. Ne tarvitsevat sen sijaan pintaviimeistelyjä, profiilia, yhdensuuntaisuutta tai kohtisuoraa.

Missä jokainen huomioteksti kuuluu todelliseen piirustukseen

Käytännössä nämä kaksi huomiotekstiä sijaitsevat yleensä vedoksen eri kulmissa.

Suoruus näkyy yleensä

• Ohjaustangot, karat ja männät, joiden täytyy kulkea oikein koko pituudeltaan.
• Tapit, kartiotapit ja kohdistustapit, jotka määrittävät valaisimen tai levyn sijainnin.
• Akseliytimet, porrastetut akselit ja optiset akselit pienissä pyörivässä kokoonpanossa.
• Pitkät nastat ja kierretangot, joissa taivutus kohdistaisi liitoksen väärin.

Tasaisuus näkyy yleensä

• Tiivistyspinnat venttiilirungoissa, liittimissä ja hydraulikomponenteissa.
• Aluslevypinnat, mutterin laakeripinnat ja pulttipään laakeripinnat, jotka jakavat puristuskuorman tasaisesti.
• Laippapinnat, hammaspyörän päätypinnat, kiinnitystyynyt ja peitelevyt, jotka pultautuvat alas eivätkä saa vuotaa.
• Kaikki kasvot, jotka liukuvat toisia kasvoja vasten, kuten kulutuslevy tai liukukansi.

Kuusikantainen ruuvi on hyvä esimerkki molemmista kuvateksteistä, jotka sijaitsevat samalla osassa. Varressa voi olla akselin suoruusviittaus, jotta se ei tartu tyhjään reikään, kun taas pään alapuolella voi olla tasaisuusviittaus, jotta puristuskuorma jakautuu tasaisesti sen sijaan, että se keskittyisi yhteen reunaan.

Kuinka mittaamme molemmat myymälässä

Kumpaakaan toleranssia ei ole vaikea tarkistaa, mutta molemmat on helppo tarkistaa huonosti.

Suoruuden mittaaminen

Pinnalla olevan viivan kohdalla osa istuu pintalevyllä ja kellotaulun osoitin pyyhkäisee ominaisuutta pitkin. Korkeimman ja pienimmän lukeman välinen ero, joka on otettu tätä yhtä riviä pitkin, on suoruusvirhe. Akselia varten kappaletta tuetaan V-kappaleisiin tai keskusten väliin, käännetään ja pyyhkäistään pitkin sen pituutta. Korkeiden kohtien suunnalla on yhtä paljon merkitystä kuin niiden koolla, koska huomioteksti todella viittaa johdettuun mediaaniviivaan, ei kosketettavaan pintaan.

Tasaisuuden mittaaminen

Pintalevyllä korkeusmittari tai osoitin pyyhkäisee ruudukon kasvojen poikki, ja korkeimman ja pienimmän lukeman välinen ero on tasaisuusvirhe. Limitetyillä tai hienojakoisilla pinnoilla optinen tasainen ja monokromaattinen valonlähde näyttävät interferenssikaistoja, jotka kartoittavat pinnan muodon sekunneissa. Monimutkaisille tai keskeytetyille kasvoille CMM-ruudukon skannaus on yleensä käytännöllinen reitti.

Riippumatta siitä, mitä menetelmää käytetään, kolme asiaa ratkaisee, onko numerolla mitään merkitystä. Tue osaa niin kuin se istuu kokoonpanossa, koska kolmipistetuki estää jokaista lukemaa täyttävää heilumista. Anna osan ja mittarin saavuttaa sama lämpötila, koska 100 mm teräspinta kasvaa noin 0,0012 mm jokaista celsiusastetta kohden. Ja puhdista pinta, koska yksittäinen lastu pintalevyssä on helposti useita mikrometrejä korkea. Mittatarkkuustyössä on suurin osa kyseisten muuttujien hallinnassa, ja käsittelimme sitä yksityiskohtaisemmin huomautuksessamme kuinka pidämme mittatarkkuuden hallinnassa .

Ylisitominen maksaa enemmän kuin alisieto

Jos ryhdymme käyttämään jotakin tapaa, se on tasaisuus tai suoraviivaisuus, joka on kopioitu edellisestä piirroksesta osaan, joka ei koskaan tarvinnut sitä.

Tasaisuuden kiristäminen 0,05 mm:stä 0,01 mm:iin aluslevyssä ei muuta vain numeroa laskentataulukossa. Se muuttaa prosessia. Se tarkoittaa läppäilyä tai hienohiontaa, tiheämpää pyörän viimeistelyä, ylimääräisiä tarkastusasemia, lajittelua ja korkeampaa romumäärää. Sama pätee akselin suoruuteen: 0,01 mm:n akselimerkintä 200 mm:n varressa muuttaa yleensä sorvauksen hiontaoperaatioksi.

Muutama nyrkkisääntö, jota käytämme, kun tarkastelemme tulostetta asiakkaan kanssa:

• Kysy, mitä ominaisuus todella tekee. Pintojen sulkeminen, liukuminen ja paikantaminen antavat tasaisuuden huomiotekstin. Kosmeettiset kasvot tekevät harvoin.
• Pidä toleranssi niin antelias kuin toiminto sallii. Jos kokoonpano sietää 0,1 mm:n vaihtelua, 0,05 mm:n tasaisuus on jo kaksi kertaa tiukempi kuin tarvitaan.
• Käytä suoruutta akseleille ja viivoille, tasaisuutta alueille. Niiden sekoittaminen on yleisin syy siihen, että osa hylätään jostakin, jolla ei ole koskaan ollut merkitystä.
• Muista, että tasaisuus tarkoittaa suoruutta. Molempien asettaminen samoille kasvoille on yleensä tarpeetonta.

Tilaustyö on tärkeintä tällä keskustelulla, koska jokainen ei-standardi kiinnike tai koneistettu osa alkaa piirtämisellä ja päätöksellä siitä, mitä todella pitää hallita.

Suoruus ja tasaisuus eivät ole kilpailevia huomiotekstejä. Ne kuvaavat kahta erilaista virheen muotoa: viiva, joka vaelsi, ja pinta, joka poistui tasostaan. Kun tämä ero on selvä, päätösten tekeminen helpottuu ja tarkastus lyhenee, koska kenenkään ei tarvitse kiistellä siitä, mikä toleranssialue on voimassa.

Jos työpöydälläsi oleva tuloste näyttää epäselvältä tai toleranssi näyttää tiukemmalta kuin työ vaatii, lähetä se. Puhumme mieluummin ennen pelimerkkejä kuin lajittelemme osia jälkeenpäin.