Плоскостность в GD&T: подробное руководство

Геометрическое задание размеров и допусков — это стандартная система. Она помогает передавать инженерные допуски и замысел конструкции с помощью чертежей. Символ плоскостности также играет ключевую роль в контроле допусков плоских поверхностей.

В статье ниже подробно рассматривается плоскостность в GD&T, что поможет вам применять её в своих деталях. Итак, давайте читать.

Что такое плоскостность?

Плоскостность в GD&T — это разновидность инструмента инженерного нормирования допусков, который помогает контролировать размер конструкции. Допуск плоскостности применяется к таким поверхностям, плоскостность которых должна укладываться в определённые границы, чтобы деталь функционировала правильно. Это мера контроля формы поверхности.

Плоскостность и другие характеристики GD&T

Плоскостность можно сравнить с некоторыми другими характеристиками GD&T следующим образом:

Плоскостность и прямолинейность

Плоскостность — это трёхмерная характеристика, контролирующая поверхность, тогда как прямолинейность — двумерная характеристика, контролирующая одну линию на поверхности. Плоскостность имеет свою зону допуска, определяемую двумя параллельными друг другу плоскостями. Зона допуска прямолинейности определяется параллельными друг другу линиями.

Плоскостность и параллельность

Плоскостность и параллельность иногда путают. Параллельности нужна поверхность или ось, с которой она соотносится; она не работает без базы. Плоскостность же не требует базы, и её можно применять к поверхности, не параллельной другой поверхности. Следовательно, опорная точка не требуется.

Плоскостность и финишная обработка поверхности

Плоскостность и финишная обработка поверхности обе контролируют отклонения на поверхности. Однако финишная обработка поверхности делает это более точно. Плоскостность, в свою очередь, показывает разницу между профилем и максимальной высотой.

Плоскостность и обычное нормирование допусков

Плоскостность — это тип допуска, который управляет однородностью поверхности, а обычное нормирование допусков определяет отклонение от проекта.

Как обозначить плоскостность на чертеже?

Допуск плоскостности по GD&T на чертеже обозначается с помощью рамки управления характеристикой. Первый блок содержит символ геометрической характеристики плоскостности в виде параллелограмма.

Поскольку зона допуска плоскостности более широкая, символ во втором блоке не требуется, так как это зона по умолчанию для данного типа допуска. Во втором блоке указываются модификаторы материала и значения допуска по необходимости.

Плоскостность не требует базы для отсчёта, а стрелка-выноска указывает на поверхность, которая контролируется. Иногда она может указывать на размерный параметр, что означает, что плоскостность контролирует срединную плоскость.

Что такое плоскостность при максимальном материале?

Плоскостность при максимальном материале — это допустимое обозначение, применяемое к элементу размера, например к ширине. В отличие от контроля плоскостности поверхности, оно относится к срединной плоскости. Обозначение используется конструкторами для контроля размера, который строже, чем указанный в записи.

Зона допуска ограничивает бесчисленные элементы в заданных измерениях. Такая схема не действует, когда обозначение плоскостности с MMC добавляет к размеру допуска с помощью геометрического допуска.

Измерение допуска

Итоговое измерение допуска можно проверить разными методами, а именно:

Единичные плоские поверхности

Для измерения плоскостности нужны поверочная плита, щуп или высотомеры. Его нельзя измерить, просто положив деталь на плиту.

Высотомер используется для измерения плоскостности и для опорных элементов, выдерживаемых параллельно. Для контроля плоскостности применяются современные координатно-измерительные машины (CMM). Они могут создавать виртуальные плоскости, соответствующие проверяемой и измеряемой поверхности.

Вся площадь покрывается высотой измерительного прибора, и положительные и отрицательные элементы складываются для расчёта суммарного отклонения. Это отклонение должно быть меньше значения допуска плоскостности.

Поверочная плита проверяет плоскостность, прижимая поверхность детали к плите с помощью штангенрейсмаса. Штангенрейсмас и деталь перемещают так, чтобы была охвачена вся ширина и длина поверхности. Отклонение рассчитывается для всей поверхности.

Элемент размера (плоскостность при MMC)

При измерении плоскостности в основном измеряют производную срединную плоскость. Существует два метода такого измерения.

Этот метод использует два штангенрейсмаса, расположенных друг напротив друга. Штангенрейсмас применяется на нижней и верхней поверхностях и измеряет локальную толщину. Затем его перемещают по поверхности, чтобы проверить, укладывается ли вся поверхность в допуск размера.

Второй метод использует калибр с полостью, которая соответствует плите на границе виртуального состояния. Это общий доступный предел допуска. Чтобы деталь была принята, плита должна входить в калибр.

Измерения выполняет CMM, при этом требуется охватить ту же плиту, установленную так, чтобы щуп достигал обеих поверхностей. Затем отмечают точки и измеряют локальную толщину в этих точках. Если толщина в пределах допуска размера, вычисляют среднюю точку.

Плоскостность рассчитывается путём вычитания максимального локального допуска плиты. Если отклонение плоскостности срединной плоскости меньше допустимого допуска плоскостности, деталь принимается.

Преимущества использования допуска плоскостности

Использование допуска плоскостности даёт ряд преимуществ, некоторые из них перечислены ниже:

• Допуск плоскостности обеспечивает сопрягаемость деталей, что снижает вероятность несоосности. Многие ответственные применения, такие как автомобилестроение и аэрокосмическая отрасль, требуют такого допуска плоскостности.
• Допуск плоскостности помогает минимизировать напряжения, износ и трение, особенно когда он задан для подвижных компонентов.
• Когда плоскостность контролируется в компоненте, общее качество компонентов повышается и это способствует стабильности характеристик.
• Контроль плоскостности устраняет необходимость в избыточной постобработке, что снижает расход материала и энергии.

Где можно применять плоскостность?

Допуск плоскостности выбирают различные отрасли, где точность компонентов критична. Автомобильная промышленность, электроника и аэрокосмическая отрасль — это секторы, где важны правильная сборка и низкое трение в компонентах. Некоторые применения плоскостности перечислены ниже:

• Прокладки
• Фланцы
• Оптические детали
• Сопрягаемые компоненты

Практическое значение плоскостности в производстве

Значение плоскостности в производстве нельзя недооценивать; она играет ключевую роль в определении того, будет ли компонент функционировать. В разделе ниже этот вопрос раскрыт подробнее.

Контроль качества и стабильность

Плоскостность обеспечивает стабильность на протяжении всей производственной серии, гарантируя соответствие компонентов стандартам. Это одно из ключевых требований массового производства. Использование измерительных систем, таких как CMM, также помогает измерять плоскостность, обеспечивая выпуск высококачественных компонентов в каждой партии.

Влияние на затраты

Надлежащий контроль плоскостности также устраняет необходимость в постобработке, такой как шлифование, которая приводит к большому расходу материала. Когда компоненты соответствуют стандартам плоскостности, повышается эффективность производства и снижается потребность в дополнительных затратах.

Влияние на функциональность

Плоские поверхности обеспечивают функциональность в различных применениях. Некоторые механические компоненты, например прокладки, при изготовлении с надлежащей плоскостностью снижают трение между подвижными компонентами и предотвращают напряжения.

Заключение

Значение плоскостности в GD&T играет важную роль не только в улучшении внешнего вида компонентов, но и в их функциональности. Компоненты можно правильно собрать, затраты на постобработку сокращаются, а также достигается долговечность.

Если вам нужны компоненты с высокой точностью по допуску плоскостности, мы в DEK готовы вам помочь.