Introducere
Pentru inginerii și profesioniștii de calitate care lucrează cu instrumente de măsurare de precizie - plăci de suprafață, muchii drepte, plăci unghiulare, blocuri V-și instrumente similare - peisajul internațional al standardelor de metrologie poate părea complex. Standardele germane DIN, standardele japoneze JIS, standardele americane ASME, standardele britanice BS și standardele internaționale ISO se referă toate la produse similare, dar diferă în ceea ce privește cerințele specifice, definițiile de grad și calculele de toleranță.
Înțelegerea acestor standarde, a punctelor comune și a diferențelor lor cheie este valoroasă pentru oricine care specifică, achiziționează sau utilizează instrumente de măsurare de precizie a granitului într-un mediu internațional de producție sau metrologie.
De ce sunt importante standardele pentru instrumentele de măsurare de precizie
O placă de suprafață de precizie servește drept referință pentru măsurătorile și asamblarile efectuate pe ea. Planeitatea sa - abaterea maximă de la un plan perfect pe suprafața sa de lucru - determină precizia fundamentală pe care o poate obține orice operație de măsurare sau asamblare. Dar fără o definiție standardizată a modului în care este măsurată și comunicată planeitatea, numărul de pe un certificat de calibrare nu are o semnificație universală.
Organismele de standardizare au abordat acest lucru prin definirea: cum este definită și măsurată planeitatea; ce metode de măsurare sunt acceptabile pentru verificare; ce toleranțe de planeitate se aplică la fiecare grad de precizie; condițiile de mediu (de obicei 20 grade ± 2 grade) în care măsurătorile sunt valabile; și cerințele de marcare și documentare. Atunci când acești parametri sunt definiți de un standard recunoscut, un certificat de calibrare care face referire la acel standard transmite un sens precis, comparabil la nivel internațional.
DIN 876: Standardul german
DIN 876 este standardul Institutului German de Standardizare pentru plăci de suprafață de precizie. Acesta definește patru grade de precizie. Gradul 0 (Nullplatte) este cel mai înalt, folosit ca referințe de calibrare pentru alte plăci de suprafață. Gradul 1 este pentru camerele de măsurare de precizie și producția de-înaltă precizie. Gradul 2 este pentru controlul standard al calității de fabricație. Gradul 3 este clasa de atelier pentru utilizare generală în producție.
Toleranțele de planeitate conform DIN 876 sunt exprimate ca funcții ale lungimii diagonale a plăcii de suprafață, permițând toleranței la scară cu dimensiunea plăcii. Pentru o placă de grad 0 cu o diagonală de 1000 mm, toleranța de planeitate este de obicei în intervalul 1,5-2,5 µm. Pentru o placă de gradul 2 de aceeași dimensiune, toleranța este de aproximativ 5-8 ori mai mare.
DIN 876 specifică, de asemenea, cerințe pentru finisarea suprafeței, teșirea marginilor și utilizarea unor metode de măsurare specifice -, inclusiv drepte calibrate și nivele electronice - pentru verificare. DIN 876 este referit pe scară largă în contextele de producție europene și internaționale și a influențat dezvoltarea standardelor ISO.
JIS B 7513: Standardul japonez
JIS B 7513 este specificația standardelor industriale japoneze pentru plăcile de suprafață de precizie. Ca și DIN 876, definește mai multe grade și oferă toleranțe de planeitate în funcție de dimensiunile plăcii. Standardul definește gradul 0, gradul 1 și gradul 2, gradul 0 reprezentând cea mai mare precizie.
Formula de toleranță fundamentală din JIS B 7513 utilizează dimensiunea laturii lungi a plăcii de suprafață mai degrabă decât diagonala, ceea ce duce la valori de toleranță oarecum diferite pentru plăcile ne-pătrate în comparație cu calculele DIN. În practică, diferențele între cerințele de planeitate între gradul 0 conform JIS B 7513 și gradul 0 conform DIN 876 sunt relativ mici, iar o placă de suprafață verificată la un standard la cel mai înalt grad este, în general, conformă cu gradul echivalent al celuilalt.
JIS B 7513 este standardul necesar pentru produsele exportate către clienți din Japonia și în mare parte din Asia de Est - Japonia, Coreea, Taiwan și China fac referire în mod obișnuit la standardele JIS.
ASME B89.3.7: Standardul american
În Statele Unite, plăcile de suprafață de precizie sunt reglementate de ASME B89.3.7. De asemenea, Statele Unite au făcut referire la specificația federală mai veche GGG-P{-463C, care definea gradul A (laborator), gradul B (inspecție) și gradul C (camera de scule). ASME B89.3.7 reprezintă standardul actual al SUA cu o structură similară cu trei clase.
O distincție notabilă a abordării ASME este accentul pe calificarea repetabilității și utilizarea metodei de citire repetată pentru calibrare, pe lângă planeitate. Standardul abordează, de asemenea, în mod explicit influența condițiilor de sprijin asupra măsurătorilor de planeitate - în special utilizarea punctelor Bessel, locații de sprijin determinate matematic care minimizează îndoirea propriei-greutate a plăcii.
Clienții americani și companiile care tranzacționează cu piața din SUA specifică de obicei conformitatea cu ASME B89.3.7 pe documentele de achiziție.
Standarde ISO și Armonizare Internațională
Organizația Internațională pentru Standardizare (ISO) dezvoltă standarde destinate adoptării globale. ISO 8512 acoperă cerințele pentru plăcile de suprafață de precizie și este structurat în mod similar cu DIN 876 în definițiile sale și filozofia toleranței.
În multe cazuri, comitetele naționale de standarde participă la elaborarea standardelor ISO, iar standardele naționale pot fi actualizate pentru a se alinia cu standardul ISO corespunzător. Acest proces de armonizare reduce discrepanțele dintre standarde în timp, facilitând producătorilor și laboratoarelor să satisfacă mai mulți clienți cu o singură abordare de calibrare.
Pentru companiile care operează pe piețele globale, specificarea conformității cu ISO 8512 oferă cea mai largă recunoaștere internațională, în timp ce citarea suplimentară a conformității DIN 876 sau JIS B 7513 abordează cerințe regionale specifice.
Standarde pentru alte instrumente de măsurare a granitului
Dincolo de plăcile de suprafață, alte instrumente de măsurare a granitului sunt, de asemenea, guvernate de standarde naționale și internaționale.
Marginile drepte din granit sunt acoperite de DIN 874 și JIS B 7514. Aceste standarde definesc grade și toleranțe de planeitate similare cu standardele plăcilor de suprafață, scalate la dimensiunile relevante.
Plăcile unghiulare din granit și pătratele de precizie sunt abordate de DIN 875 și standardele JIS echivalente. Toleranțele de perpendicularitate sunt definite în funcție de lungimea brațului pătratului.
Blocurile V-de granit sunt acoperite de DIN 6321 și JIS B 7731. Cerințele de grad și toleranță reflectă geometria specifică aplicațiilor blocurilor V-.
Pentru toate aceste tipuri de instrumente, metodele de măsurare de bază - care utilizează autocolimatoare, nivele electronice și interferometre laser - sunt definite în standardele însoțitoare care asigură consecvența modului în care este verificată conformitatea.
Trasabilitatea etalonării peste standarde
Indiferent de ce standard este verificat un instrument de măsurare de precizie, calibrarea trebuie să fie trasabilă la standardele naționale de măsurare. În Germania, acesta este Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB). În Statele Unite, Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST). În Japonia, Institutul Național de Metrologie din Japonia (NMIJ). În Regatul Unit, National Physical Laboratory (NPL).
Atunci când un furnizor furnizează un certificat de calibrare pentru o placă de suprafață de granit de precizie, acel certificat ar trebui să identifice standardul de măsurare utilizat, instrumentele și metodele utilizate, condițiile de mediu în timpul măsurării, incertitudinea de măsurare și trasabilitatea explicită la un standard național sau internațional numit.
Ghid practic pentru achiziții
Pentru inginerii și profesioniștii în achiziții care selectează plăci de suprafață de granit de precizie sau instrumente de măsurare, mai multe considerații practice decurg din înțelegerea peisajului standardelor.
Mai întâi, specificați în mod clar standardul și clasa aplicabile în documentele de achiziție. Pur și simplu solicitarea unei plăci de suprafață „Grad A” este ambiguă. - Gradul A conform GGG-P-463C și gradul 0 conform DIN 876 au cerințe diferite. Specificarea „DIN 876 Grad 0” elimină ambiguitatea.
În al doilea rând, solicitați certificate de calibrare care denumesc standardul de măsurare, instrumentele utilizate și lanțul de trasabilitate de calibrare. Un certificat care afirmă doar „îndeplinește specificațiile” fără aceste detalii nu oferă suficiente informații pentru a evalua incertitudinea de măsurare.
În al treilea rând, luați în considerare mediul-de utilizare finală. O placă de suprafață utilizată într-un laborator de calibrare acreditat ISO 17025 necesită o documentație și o trasabilitate diferită de cea utilizată pe un etaj de producție pentru inspecția de intrare, chiar dacă ambele sunt specificate la același grad de planeitate.
Concluzie
Standardele care guvernează instrumentele de măsurare a granitului de precizie - DIN 876, JIS B 7513, ASME B89.3.7, ISO 8512 și standardele lor însoțitoare pentru alte tipuri de scule - oferă cadrul care face comerțul internațional cu instrumente de precizie semnificativ și fiabil. Înțelegerea acestor standarde, a structurilor lor de grad, a abordărilor de toleranță și a relației lor cu trasabilitatea calibrării îi ajută pe inginerii și profesioniștii în calitate să ia decizii mai bine-informate cu privire la specificații, achiziții și utilizarea echipamentelor de măsurare de precizie.
Pe măsură ce producția și metrologia devin din ce în ce mai integrate la nivel global, familiaritatea cu principalele cadre de standarde internaționale este o competență din ce în ce mai valoroasă pentru profesioniștii tehnici în asigurarea calității, producția de precizie și metrologie.