Ebenheit in GD&T: Ein detaillierter Leitfaden
Die geometrische Bemaßung und Tolerierung ist ein Standardsystem. Es hilft dabei, die technischen Toleranzen und die Absicht des Entwurfs mit Hilfe von technischen Zeichnungen zu vermitteln. Das Symbol der Ebenheit ist auch ein wichtiger Faktor für die Kontrolle der Toleranzen von ebenen Flächen.
Der folgende Artikel enthält eine ausführliche Diskussion über die Ebenheit in GD&T, die Ihnen helfen wird, sie in Ihren Komponenten zu verwenden. Also, lesen wir ihn.
Was ist Flachheit?
Die Ebenheit in GD&T ist eine Art von technischem Toleranzwerkzeug, das bei der Kontrolle der Größe des Entwurfs hilft. Die Ebenheitstoleranz wird für solche Oberflächen gewählt, die eine Ebenheit aufweisen, die innerhalb bestimmter Grenzen gewählt werden muss, damit das Bauteil ordnungsgemäß funktionieren kann. Sie ist eine Maßnahme zur Kontrolle der Oberflächenform.
Ebenheit im Vergleich zu anderen GD&T-Merkmalen
Die Ebenheit kann mit einigen anderen GD&T-Merkmalen wie folgt verglichen werden:
Ebenheit vs. Geradheit
Die Ebenheit ist ein dreidimensionales Merkmal, das die Oberfläche kontrolliert, während die Geradheit ein zweidimensionales Merkmal ist, das eine einzelne Linie auf der Oberfläche kontrolliert. Die Ebenheit hat ihre Toleranzzone, die durch zwei zueinander parallele Ebenen definiert ist. Bei der Geradheit wird das Toleranzfeld durch zueinander parallele Linien definiert.
Flachheit vs. Parallelität
Ebenheit und Parallelität werden manchmal vermischt. Die Parallelität benötigt eine Fläche oder Achse, zu der sie in Beziehung gesetzt werden kann; ohne Bezugspunkt funktioniert sie nicht. Für die Ebenheit hingegen ist kein Bezugspunkt erforderlich, und sie kann auf einer Fläche angewendet werden, die nicht mit einer anderen Fläche vergleichbar ist. Daher ist ein Bezugspunkt nicht erforderlich.
Ebenheit vs. Oberflächengüte
Sowohl die Ebenheit als auch die Oberflächengüte steuern die Schwankungen der Oberfläche. Die Oberflächenbeschaffenheit steuert diese Schwankungen jedoch auf präzise Art und Weise. Die Ebenheit hingegen zeigt den Unterschied zwischen der Bahn und der maximalen Höhe an.
Ebenheit vs. regelmäßige Tolerierung
Die Ebenheit ist eine Toleranzart, die die Konsistenz der Oberfläche regelt, die Regelmäßigkeitstoleranz bestimmt die Abweichung vom Entwurf.
Wie zeigt man Ebenheit in einer Zeichnung?
Die GD&T-Ebenheitstoleranz auf einer Zeichnung wird mithilfe eines Merkmalskontrollrahmens dargestellt. Der erste Block enthält das geometrische Merkmalssymbol für die Ebenheit und hat die Form eines Parallelogramms.
Da das Toleranzfeld für die Ebenheit ein breiteres ist, ist das Symbol im zweiten Block nicht erforderlich, da es das Standardfeld für die Toleranzart ist. Der zweite Block enthält Materialmodifikatoren und Toleranzwerte nach Bedarf.
Die Ebenheit benötigt keinen Bezugspunkt, und der Führungspfeil verweist auf die Fläche, die der Kontrolle unterliegt. Manchmal kann er in Richtung der Größenabmessung zeigen, was anzeigt, dass die mittlere Ebene unter der Kontrolle der Ebenheit steht.
Was bedeutet Ebenheit bei maximalem Materialzustand?
Die Ebenheit bei maximaler Materialbedingung ist eine gültige Beschriftung, die auf ein Größenmerkmal wie die Breite angewendet wird. Anstelle der Ebenheitskontrolle für die Oberfläche kommt sie stattdessen von der Medianebene. Die Beschriftung wird von Konstrukteuren verwendet, um die Größe zu steuern, die enger ist als die Eingabeform.
Die Toleranzzone schränkt die unzähligen Merkmale in den gegebenen Messungen ein. Eine solche Anordnung ist nicht in Kraft, wenn die Ebenheitsanforderung mit MMC die Größe der Toleranz mit geometrischer Toleranz ergänzt.
Messung der Toleranz
Die endgültige Messung der Toleranz kann mit verschiedenen Methoden überprüft werden, und zwar mit den folgenden:
Einzelne ebene Flächen
Die Messung der Ebenheit erfordert eine Oberflächenplatte, einen Messtaster oder Höhenmessgeräte. Sie kann nicht gemessen werden, indem das Teil einfach auf die Platte gelegt wird.
Verwendung eines Höhenmessers
Das Höhenmessgerät wird für die Messung der Ebenheit und für die parallel gehaltenen Referenzmerkmale verwendet. Moderne KMG-Maschinen werden für die Prüfung der Ebenheit verwendet. Sie können virtuelle Ebenen erzeugen, die wie die zu prüfende und zu messende Oberfläche aussehen.
Die gesamte Fläche wird mit der Höhe des Messgeräts abgedeckt, und die positiven und negativen Elemente werden addiert, um die Gesamtabweichung zu berechnen. Diese Abweichung muss kleiner als der Toleranzwert für die Ebenheit sein.
Verwendung einer Oberflächenplatte
Bei einer Tuschierplatte wird die Ebenheit geprüft, indem die Fläche mit einem Höhenmessgerät auf die Tuschierplatte gehalten wird. Die Höhenmessgeräte und die Bauteile werden so bewegt, dass die gesamte Breite und Länge der Oberfläche erfasst wird. Die Abweichung wird für die gesamte Fläche berechnet.
Merkmal der Größe (Ebenheit bei MMC)
Bei der Messung der Ebenheit wird grundsätzlich die abgeleitete Medianebene gemessen. Für die Messung gibt es zwei Methoden.
Verwendung eines Funktionsmessgeräts
Bei dieser Methode werden zwei Höhenmessgeräte verwendet, die einander gegenüberliegend angebracht werden. Das Höhenmessgerät wird an der Unter- und Oberseite verwendet und misst die lokale Dicke. Anschließend wird es entlang der Oberfläche bewegt, um festzustellen, ob die gesamte Oberfläche innerhalb der Größentoleranz liegt oder nicht.
Bei der zweiten Methode wird ein Messgerät verwendet, das einen Hohlraum hat, der an die Platte an der Grenze der virtuellen Bedingung passt. Dies ist die gesamte verfügbare Toleranzgrenze. Um zugelassen zu werden, muss das Blech in die Lehre passen.
Verwendung eines KMG
Das KMG führt die Messungen durch und erfordert die Abdeckung derselben Platte, die so angebracht wird, dass die Sonde die beiden Oberflächen erreicht. Die Punkte werden dann markiert und die lokale Dicke dieser Punkte wird gemessen. Wenn die Dicke innerhalb der Größengrenzen liegt, wird der Mittelpunkt berechnet.
Die Ebenheit wird durch Abzug der maximalen lokalen Toleranz der Platte berechnet. Liegt die mittlere Ebenheitsabweichung unter der zulässigen Ebenheitstoleranz, wird die Bahn genehmigt.
Vorteile der Verwendung der Ebenheitstoleranz
Die Verwendung der Ebenheitstoleranz hat verschiedene Vorteile, von denen einige im Folgenden aufgeführt sind:
- Die Ebenheitstoleranz stellt sicher, dass die Teile zusammenpassen, was die Gefahr von Ausrichtungsfehlern verringert. Viele sensible Anwendungen wie die Automobilindustrie und die Luft- und Raumfahrt erfordern eine solche Ebenheitstoleranz.
- Die Ebenheitstoleranz trägt zur Minimierung von Belastung, Verschleiß und Reibung bei, insbesondere wenn sie für die beweglichen Komponenten gewählt wird.
- Wenn die Ebenheit eines Bauteils kontrolliert wird, erhöht sich die Gesamtqualität der Bauteile und trägt zur Leistungsbeständigkeit bei.
- Durch die Ebenheitskontrolle entfällt die Notwendigkeit einer übermäßigen Nachbearbeitung, wodurch sowohl der Material- als auch der Energieaufwand reduziert wird.
Wo kann Flatness angewendet werden?
Die Ebenheitstoleranz wird von verschiedenen Industriezweigen gewählt, in denen die Präzision der Bauteile entscheidend ist. Die Autoindustrie, die Elektronik und die Luft- und Raumfahrt sind solche Sektoren, in denen eine geeignete Montage und eine geringe Reibung der Komponenten wichtig sind. Einige der Anwendungen, bei denen Ebenheit zum Einsatz kommt, sind die folgenden:
- Dichtungen
- Flansche
- Optische Teile
- Passende Komponenten
Praktische Bedeutung der Ebenheit in der Fertigung
Die Bedeutung der Ebenheit bei der Herstellung darf nicht außer Acht gelassen werden; sie spielt eine entscheidende Rolle bei der Entscheidung, ob das Bauteil funktionieren wird oder nicht. Im folgenden Abschnitt wird dieses Thema näher beleuchtet.
Qualitätskontrolle und Konsistenz
Die Ebenheit sorgt für Konsistenz in der gesamten Produktion und stellt sicher, dass die Bauteile den Normen entsprechen. Sie ist eine der wichtigsten Anforderungen in der Massenproduktion. Der Einsatz von Messsystemen wie CMM hilft auch bei der Messung der Ebenheit und stellt sicher, dass in jeder Charge Bauteile von hoher Qualität produziert werden.
Auswirkungen auf die Kosten
Durch eine angemessene Ebenheitskontrolle entfällt auch die Notwendigkeit einer Nachbearbeitung wie Schleifenwas eine Menge Materialabfall verursacht. Wenn die Bauteile den Ebenheitsstandards entsprechen, wird die Produktionseffizienz gesteigert und der Bedarf an zusätzlichen Ausgaben verringert.
Auswirkungen auf die Funktionalität
Flache Oberflächen bieten Funktionalität in verschiedenen Anwendungen. Einige mechanische Komponenten wie z. B. Dichtungen verringern bei entsprechender Ebenheit die Reibung zwischen beweglichen Komponenten und verhindern Spannungen.
Schlussfolgerung
Die Bedeutung der Ebenheit in GD&T spielt nicht nur eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Ästhetik der Bauteile, sondern auch bei ihrer Funktionalität. Die Bauteile können angemessen zusammengebaut werden, die Kosten für die Nachbearbeitung werden eingespart und eine längere Lebensdauer wird erreicht.
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