Clasele plăcilor de suprafață de granit explicate: DIN 876, ASME B89.3.7 și GGGP-463C-78

De ce numele claselor derutează chiar și cumpărătorii cu experiență

Un manager de achiziții din Stuttgart cere o „placă de nota 0”. Un manager de calitate din Ohio cere o „placă de gradul A”. Un director de laborator din Osaka cere „nota 00”. Toți cei trei cumpărători cred că cer același lucru, dar dacă cele trei plăci ar fi puse una lângă alta și măsurate, valorile lor de planeitate nu s-ar potrivi. Motivul este simplu: calitățile plăcilor de suprafață de granit sunt definite de trei standarde diferite - DIN 876 în Germania, ASME B89.3.7 în Statele Unite și specificația federală GGG-P{-463C-78, tot din Statele Unite - și fiecare standard își construiește scara de grad pe o bază matematică diferită.

Acest ghid este scris pentru laboratoarele de metrologie, managerii de calitate și echipele de achiziții. Acesta explică ceea ce specifică fiecare notă, oferă formulele de toleranță cu valori de exemplu verificate și oferă reguli practice pentru alegerea notei potrivite pentru fiecare scenariu. Cifrele de toleranță citate aici urmează formulele publicate și au fost verificate încrucișat-în surse industriale independente.

Ce specifică de fapt o notă

O notă nu este o declarație despre calitatea materialului, tipul de granit sau lustruirea suprafeței. Un grad este un singur număr: abaterea maximă admisă a planeității totale a suprafeței de lucru. Planeitatea înseamnă că fiecare punct de pe suprafața de lucru trebuie să se afle între două plane paralele, iar distanța dintre aceste două planuri nu trebuie să depășească toleranța admisă pentru gradul și dimensiunea plăcii. Măsurarea se referă la o temperatură standard de 20 de grade C.

Două puncte merită atenție înainte de a compara standardele. În primul rând, toleranța se adaptează cu dimensiunea, astfel încât o placă de grad 0 de 300 mm are o toleranță mai strânsă decât o placă de grad 0 de 3000 mm. În al doilea rând, multe standarde definesc, de asemenea, o toleranță separată de citire locală sau repetată-, care limitează cât de mult poate varia suprafața într-o zonă mică. O placă își poate îndeplini toleranța generală, dar totuși eșuează verificarea-repetă a citirii, așa că cumpărătorii ar trebui să confirme ambele numere de pe certificatul de calibrare.

DIN 876: Scara de grad european

DIN 876 definește clasele de calitate a suprafeței pentru plăcile de suprafață și tabelele de-marcare folosind denumirile de grad 3, 2, 1, 0 și, în edițiile ulterioare, 00 și 000. Toleranța de planeitate este calculată din dimensiunea plăcii L, lungimea celei mai lungi laturi în milimetri. Formulele pentru cele patru clase furnizate în mod obișnuit sunt:

Elaborarea câtorva dimensiuni comune pentru gradul 0 face scara tangibilă. O placă de 300 mm permite 5,2 micrometri, o placă de 500 mm permite 6,0 micrometri, o placă de 1000 mm permite 8,0 micrometri, o placă de 2000 mm permite 12 micrometri și o placă de 3000 mm permite 16 micrometri. Gradul 1 este de aproximativ 2,5 ori mai slab decât gradul 0 la fiecare dimensiune, motiv pentru care gradul 0 este referința de inspecție, iar gradul 1 este clasa atelierului.

Edițiile ulterioare ale DIN 876 au adăugat gradul 00 cu o toleranță de aproximativ 2 + L/500 micrometri și gradul 000 la aproximativ 1 + L/1000 micrometri pentru lucrări de laborator și de referință primară. O placă de grad 0 DIN 876 rămâne alegerea implicită pentru camerele de control al calității{10}, în timp ce gradul 00 este specificat atunci când placa în sine devine parte a lanțului de calibrare.

ASME B89.3.7 și GGG-P-463C-78: Scara de grad american

Statele Unite folosesc note cu litere în loc de cifre. ASME B89.3.7 și specificația federală GGG-P-463C-78 definesc trei clase: AA (grad de laborator), A (grad de inspecție) și B (clasă pentru camera de scule). Ambele documente folosesc aceeași formulă generală de planeitate. Pentru o placă cu lungimea diagonală D măsurată în inci, toleranța de gradul AA este:

AA=(40 + D x D / 25) x 0,000001 inchi

Toleranța de gradul A este exact de două ori mai mare decât valoarea AA, iar toleranța de gradul B este de exact de patru ori mai mare decât valoarea AA. Ca exemplu lucrat, luați o farfurie de 24 x 18 inci. Diagonala sa este de 30 de inchi, astfel încât toleranța AA este (40 + 900/25) x 0,000001 inci=0.000076 inci, ceea ce este de aproximativ 1,9 micrometri. Prin urmare, gradul A permite aproximativ 3,9 micrometri și gradul B aproximativ 7,7 micrometri pentru aceeași placă.

Dincolo de planeitatea generală, ASME B89.3.7 fixează, de asemenea, toleranțele de-lecturi repetate, locațiile-punctelor de sprijin, cerințele de finisare a suprafeței, limitele de rigiditate și cerințele privind proprietățile materialului pentru granitul în sine. Valorile de citire-repetată publicate pentru familia de standarde cu două-surse sunt aproximativ după cum urmează, măsurate cu un indicator de citire-repetată:

Diferența practică dintre cele două documente americane este domeniul de aplicare. GGG-P-463C-78 este specificația de achiziție federală mai veche care a stabilit scara AA/A/B și formula de toleranță. ASME B89.3.7 este standardul național actual care păstrează aceleași calități și formulă, dar adaugă cadrul metrologic complet: metode de măsurare acceptate, cerințe de calibrare, îndrumări de repetare și reguli de instalare. Majoritatea plăcilor americane de astăzi sunt certificate conform ASME B89.3.7 și fac referire la specificația federală pentru compatibilitate istorică.

Aceeași placă măsurată față de ambele standarde

Deoarece DIN 876 lucrează din partea cea mai lungă în timp ce standardele americane lucrează din diagonală, aceeași placă fizică primește numere de toleranță diferite de la cele două sisteme. Luați în considerare o dimensiune obișnuită de laborator de 1000 x 630 mm. Latura sa cea mai lungă este de 1000 mm, iar diagonala este de aproximativ 1182 mm, sau aproximativ 46,5 inci. Toleranțele globale de planeitate calculate sunt:

Comparația arată de ce simpla scriere a „gradului 0” sau „gradului A” pe o comandă de cumpărare provoacă dispute. O placă ASME de grad A de această dimensiune este cu aproximativ 20 la sută mai plată decât o placă DIN 876 de grad 0 de aceleași dimensiuni, deoarece formula bazată pe diagonală-crește mai rapid cu dimensiunea. Cumpărătorii care se aprovizionează atât de la furnizori europeni, cât și americani ar trebui să convertească întotdeauna ambele toleranțe în micrometri absolute pentru dimensiunea specifică a plăcii înainte de a compara prețurile, deoarece o placă mai ieftină poate pur și simplu să aibă o toleranță mai slabă decât o ofertă mai bună.

Ce notă se potrivește cu ce scenariu

Pentru laboratoarele de metrologie și calibrare, inclusiv instalațiile acreditate ISO/IEC 17025, plăcuța de referință face parte din lanțul de trasabilitate a măsurătorilor. Laboratoarele care efectuează calibrarea manometrului, compararea blocurilor de calibrare principală sau verificările intermediare CMM trebuie să specifice DIN 876 grad 00 sau ASME grad AA, instalat la 20 de grade C cu intervale de recalibrare potrivite utilizării. Acolo unde contează acordul sub-micron între standardele de referință, nota 000 sau o placă AA cu o valoare de citire repetată-documentată este specificația corectă.

Pentru managerii de calitate care desfășoară săli de inspecție, inspecție de intrare și verificarea primului-articol, DIN 876 grad 0 sau ASME grad A este în mod normal alegerea corectă și cea mai economică. Aceste grade mențin incertitudinea de referință confortabil sub toleranțele care sunt verificate pe componentele prelucrate tipice, în timp ce costă mult mai puțin decât clasele de laborator. O regulă generală utilizată pe scară largă este selectarea unei plăci a cărei toleranță globală la planeitate nu este mai mare de o zecime din cea mai mică toleranță a piesei de prelucrat verificată în mod obișnuit pe ea.

Pentru echipele de achiziții care standardizează echipamentele de atelier, DIN 876 gradul 1 sau ASME gradul B acoperă lucrările de amenajare, verificarea instalațiilor și măsurarea generală a producției. Supra-specificarea gradului 00 sau AA pentru un atelier prăfuit plătește acuratețea pe care gradienții termici și manipularea o vor distruge, în timp ce sub-specificarea unei plăci pentru încăpere de inspecție corupă în liniște fiecare măsurătoare efectuată pe aceasta. Potrivirea notei cu mediul este ceea ce protejează bugetul.

Ce să scrieți pe comanda de achiziție

Numele unei clase nu este o specificație completă. O comandă de cumpărare susținută denumește standardul și ediția, gradul, dimensiunile plăcii, astfel încât toleranța să poată fi recalculată, certificatul necesar cu valorile abaterii măsurate, mai degrabă decât doar o ștampilă de grad și suportul sau sistemul de suport, deoarece o plăcuță sprijinită pe un suport incorect se poate distorsiona dincolo de toleranța certificată în câteva săptămâni. De asemenea, ar trebui să precizeze intervalul de recalibrare așteptat de sistemul dumneavoastră de calitate. Cumpărătorii care doresc un tratament mai profund al documentației pot citi ghidul nostru publicat pentru plăcuțele de inspecție cu rapoarte de calibrare trasabile, care explică cumgrade de plăci de suprafață de granitsunt verificate și înregistrate în practică.

Aceeași disciplină se aplică setului mai larg de instrumente de măsurare a granitului. Pătratele, marginile drepte și pătratele principale utilizate de-a lungul plăcii trebuie să aibă grade potrivite, iar multe dintre instrumentele noastre de măsurare a granitului sunt furnizate și certificate pentruDIN 876 grad 0astfel încât configurația completă de măsurare să împartă o limbă de precizie.

Cum producem și verificăm fiecare clasă

UNPARALLELED Group produce plăci de suprafață și componente de metrologie din granit pe scara completă, de la clasa de atelier 1 până la gradul de laborator 00 și ASME AA. Unitatea noastră operează patru mașini de șlefuit de precizie taiwaneze, fiecare evaluată la peste 500.000 de dolari SUA, alimentând un atelier de metrologie constantă-temperatura, umiditate-controlată, unde planeitatea este verificată cu niveluri electronice Mahr germane, nivele WYLER elvețiene și interferometre laser Renishaw, toate urmăribile instituțiilor naționale de metrologie. Fiecare placă este expediată cu date de abatere măsurate, nu doar cu o ștampilă de grad.

Asigurarea calității este mai degrabă structurată în sistemul de producție decât inspectată ulterior. Operăm sub ISO 9001, ISO 14001 și ISO 45001 împreună cu certificarea CE, o combinație integrată care este rară în fabricile de componente de granit și deținem peste 20 de mărci comerciale și brevete internaționale înregistrate prin CCPIT. Capacitatea noastră de prelucrare-o singură bucată atinge 100 de tone și 20 de metri în lungime, ceea ce permite plăcilor mari de laborator să fie șlefuite, îmbătrânite și certificate ca o singură suprafață continuă. Clienții din sectoarele de semiconductori, mașini-unelte și electronice-de consum, inclusiv furnizorii GE, Samsung și Apple, ne auditează în mod regulat laboratorul de calibrare, iar tururile video la distanță la fabrică permit echipelor de achiziții să inspecteze mediul de metrologie înainte de a comanda.

Concluzie

Calitățile plăcilor de suprafață de granit vă protejează măsurătorile numai atunci când toți cei din lanțul de aprovizionare citesc din același standard. DIN 876 clasele 0 și 00, ASME B89.3.7 clasele A și AA și scara GGG-P-463C-78 descriu toate planeitatea, dar cu formule diferite, dimensiuni de referință diferite și valori absolute diferite pentru aceeași placă. Convertiți fiecare grad în micrometri absoluti pentru dimensiunea exactă a plăcii, solicitați date de calibrare măsurate și potriviți gradul cu incertitudinea dvs. reală de măsurare. Fă asta, iar nota imprimată pe certificat devine ceea ce ar trebui să fie: un număr pe care îl poți apăra în orice audit.