Что такое плоскостность в GD&T?

В этой статье мы рассмотрим основы плоскостности в рамках геометрических допусков и посадок, изучив, как она функционирует в качестве важнейшего инструмента для обеспечения точности поверхности.

Что такое плоскостность?

Плоскостность — это отклонение макровыпуклой и вогнутой высот подложки относительно идеальной плоскости. Это показатель, ограничивающий вариацию фактической плоскости относительно её идеальной плоскости, используемый для контроля погрешности формы измеряемой поверхности. Плоскостность относится к категории погрешностей формы в геометрические размеры и допуски (GD&T)Зона допустимого отклонения — это область между двумя параллельными плоскостями, разделёнными величиной допустимого отклонения t.

Как аннотировать плоскостность?

Как показано на рисунке (опущено), это означает, что любая область поверхности размером 100*100 должна лежать в пределах двух параллельных плоскостей, разделенных допуском в 0.1 мм.

Как показано на рисунке, это означает, что поверхность заготовки должна лежать в пределах двух параллельных плоскостей, разделенных допуском в 0.08 мм.

Как измерить плоскостность?

При измерении механических геометрических погрешностей решающее значение имеет измерение плоскостности. Оно включает сравнение фактически измеренной поверхности с идеальной плоскостью; линейное расстояние между ними является значением погрешности плоскостности. В качестве альтернативы, ее можно определить путем измерения относительной разницы высот нескольких точек на фактической поверхности и преобразования их в значение погрешности плоскостности, выраженное в виде линейного размера. К распространенным методам измерения плоскостности относятся:

Оптическое измерение плоских интерференционных помех

Этот метод использует рабочую поверхность оптической плоскости в качестве представления идеальной плоскости, напрямую определяя погрешность плоскостности измеряемой поверхности на основе степени кривизны интерференционных полос. Этот метод в основном используется для измерения малых поверхностей, таких как рабочие поверхности измерительных приборов и измерительные поверхности микрометрических наковален. Хотя традиционно он подходит для малых поверхностей, разработка оптических плоских интерферометров позволила использовать этот метод и для более крупных плоскостей.

Этапы выполнения операции включают в себя:

• Расположите оптический плоскогубец: поместите оптический плоскогубец на измеряемую поверхность, обеспечив образование очень малого клиновидного угла между ними.
• Освещение источником света: Для получения интерференционных полос используется монохромный источник света. Положение этих полос зависит от угла падения света.
• Обратите внимание на интерференционные полосы: если полосы прямые, параллельные и равномерно расположены, плоскостность поверхности превосходная. Изогнутые полосы указывают на плохую плоскостность.
• Метод расчета погрешности: значение погрешности вычисляется путем умножения отношения кривизны полосы к расстоянию между соседними полосами на половину длины волны света. В качестве источника часто используется белый свет с типичной длиной волны 0.6 мкм.

Измерение с помощью циферблатного индикатора

Заготовка и микрометр/индикатор часового типа размещаются на стандартной поверочной плите, используя плиту в качестве базовой точки измерения. Индикатор перемещается вдоль фактической поверхности точка за точкой или по нескольким линейным траекториям. Этот метод широко используется в машиностроении и автомобилестроении для обнаружения геометрических дефектов, таких как плоскостность и прямолинейность. Он прост в эксплуатации и недорог, что делает его подходящим для быстрой проверки на месте. Однако результаты сильно зависят от квалификации оператора, а точность относительно низкая, что делает его подходящим для общих проверок.

Этапы выполнения операции включают в себя:

• Подготовка: Поместите заготовку на поверочную плиту и отрегулируйте заостренные опоры и индикатор часового типа, чтобы обеспечить выравнивание измерительной поверхности.
• Процесс измерения: Выровняйте плоскость (используя такие методы, как трехточечный, четырехточечный или горизонтальный метод), затем измерьте 9 равномерно расположенных точек на поверхности. Разница между максимальным и минимальным показаниями индикатора регистрируется как приблизительная погрешность плоскостности.
• Обработка данных: значение погрешности представляет собой разницу между максимальным и минимальным показаниями, которая служит основой для оценки плоскостности.

Измерение уровня жидкости

Этот метод использует в качестве эталона для измерения поверхность жидкости, образованную жидкостью в «сообщающихся сосудах», и измеряет параметры с помощью датчиков. Он в основном используется для измерения погрешности плоскостности больших поверхностей, таких как большие испытательные платформы для двигателей и гибкие сварочные платформы. Он обеспечивает относительно точные результаты для больших плоскостей, прост и экономичен. Однако время измерения велико, он чувствителен к температуре и подходит только для плоскостей с низкими требованиями к точности.

Измерение КИМ

Использование координатно-измерительных машин (КИМ) позволяет быстро и точно измерять плоскостность, что подходит для применений с высокими требованиями к точности. К преимуществам относятся высокая точность, автоматизация и эффективность.

Этапы выполнения операции включают в себя:

• Установка и калибровка: закрепите заготовку на координатно-измерительной машине и выполните калибровку нулевой точки и установку базовой точки для обеспечения точности.
• Выберите точки измерения: выберите несколько точек на поверхности. Как правило, большее количество точек обеспечивает более реалистичное отображение плоскостности поверхности. Независимо от используемого метода, для определения плоскостности необходимо измерить не менее 4 точек.
• Измерение и импорт данных: Используйте координатно-измерительную машину (КИМ) или оптическую измерительную машину (ОММ) для непосредственного измерения объекта, запишите значения координат и импортируйте данные в компьютерное программное обеспечение.
• Анализ данных и коррекция ошибок: Программное обеспечение повышает точность за счет анализа данных и коррекции ошибок. В частности, опорные точки могут быть рассчитаны и построены в соответствии с «условием минимума» для определения ошибки плоскостности.
• Оценка результатов: выберите плоскость для оценки в программе и введите допуск для получения результата. При необходимости программа может вывести результаты и отобразить графики отклонений в отдельных точках и погрешностей формы.

Как Getzshape может помочь

Компания Getzshape предоставляет высококачественные услуги по изготовлению деталей на станках с ЧПУ, обработке листового металла, электроэрозионной обработке и многому другому. Используя современное оборудование и строгий контроль качества, мы гарантируем точность и своевременную доставку как прототипов, так и крупных производственных партий. В качестве вашего комплексного партнера по производству, мы оптимизируем процессы закупки материалов, обработки, постобработки и логистики.

В таблице ниже показаны допуски на плоскостность с указанием типичных диапазонов. Обработанные детали с ЧПУ.

Компания Getzshape обеспечит идеальную плоскостность ваших ценных, изготовленных на заказ изделий с ЧПУ-обработкой с помощью координатно-измерительной машины (КИМ).