Kelurusan vs Kerataan: Perbezaan GD&T Yang Penting di Tingkat Kedai

Setiap minggu atau lebih, lukisan tiba di meja kami dengan dua serlahan ciri yang kelihatan hampir boleh ditukar ganti: garis lurus pendek dilukis di atas aci dan segi empat selari kecil dilukis di atas muka. Kelurusan dan kerataan adalah kedua-dua bentuk toleransi. Kedua-duanya tidak memerlukan rujukan datum. Kedua-duanya biasanya diperiksa dengan penunjuk dail dan plat permukaan. Namun mereka bertanya soalan yang sama sekali berbeza tentang bahagian.

Jurutera yang baru mengenali GD&T sering bertanya kepada kami yang mana satu untuk digunakan. Jawapan ringkasnya ialah kelurusan mengawal garis atau paksi, manakala kerataan mengawal keseluruhan permukaan. Jawapan yang lebih panjang ialah tentang maksud artikel ini.

Berikut ialah cara kami menerangkan dua butiran kepada pelanggan dan cara perbezaan itu berlaku pada bahagian sebenar.

Apakah Kelurusan Sebenarnya Kawal

Kelurusan ialah kawalan dua dimensi. Digunakan pada permukaan rata, ia mengatakan bahawa setiap elemen garis individu pada permukaan itu mesti terletak di antara dua garis selari yang dipisahkan oleh nilai toleransi. Digunakan pada ciri saiz, seperti batang bolt, pin dowel atau aci optik, ia mengawal garis median terbitan, dan zon toleransi menjadi silinder yang diameternya sama dengan nilai toleransi.

Dua sifat menjadikan kelurusan luar biasa:

• Tiada datum diperlukan. Zon toleransi bebas untuk menterjemah dan berputar sehingga ia menangkap ciri sebenar seketat mungkin, jadi pemeriksa hanya mengukur bentuk, bukan orientasi atau lokasi.
• Ia berfungsi dalam satu arah pada satu masa. Permukaan yang mengukur dengan baik sepanjang panjangnya masih boleh ditundukkan, dibengkokkan atau dipintal merentasi lebarnya, dan serlahan ciri lurus yang diambil dalam satu arah tidak akan menangkapnya.

Butiran kelurusan 0.02 mm pada batang aci bermakna garisan median yang diperolehi perlu dimuatkan di dalam silinder diameter 0.02 mm sepanjang keseluruhan ciri tersebut. Jika lukisan menambah pengubah keadaan bahan maksimum di sebelah toleransi, ralat yang dibenarkan bertambah apabila diameter sebenar berlepas daripada keadaan bahan maksimum. Toleransi bonus itulah yang membolehkan aci bersaiz kecil bengkok sedikit lagi dan masih lulus pemeriksaan.

Di mana kelurusan benar-benar mendapat tempatnya ialah pada ciri panjang dan langsing yang menggelongsor, memutar atau menjajarkan sesuatu yang lain: rod pemandu, gelendong, pin ejektor, batang injap dan teras aci di dalam kotak gear kecil dan mekanisme berputar.

Apa Maksud Kerataan

Kerataan mengambil idea yang sama dan meregangkannya ke seluruh permukaan. Zon toleransi ialah dua satah selari yang dipisahkan oleh nilai toleransi, dan setiap titik pada permukaan terkawal perlu duduk di antara mereka. Seperti kelurusan, kerataan tidak memerlukan datum, dan kedua-dua satah bebas untuk condong sehingga mereka menangkap permukaan seketat mungkin.

Kebebasan itu adalah bahagian yang penting. Serlahan ciri kerataan tidak peduli bagaimana permukaan berorientasikan di angkasa. Ia hanya mengambil berat bahawa permukaan itu sendiri tidak tunduk, dihias atau beralun. Wajah rata sempurna duduk pada tiga darjah ke bahagian bawah bahagian masih rata.

Kelurusan dan kerataan memang berkait antara satu sama lain. Permukaan yang rata secara automatik lurus ke setiap arah yang anda boleh lukis garisan merentasinya. Sebaliknya tidak benar. Gambarkan sehelai kertas digulung perlahan-lahan mengelilingi silinder besar. Setiap garisan yang berjalan di sepanjang gulungan adalah lurus sempurna, tetapi helaian secara keseluruhannya melengkung. Petak bual lurus akan menerima helaian itu. Petak bual rata akan menolaknya.

Kerataan juga merupakan perihalan yang lebih tepat apabila muka perlu mengelak, meluncur atau duduk siram pada muka lain di bawah beban. Mesin basuh yang bergoyang pada perumah, atau tempat duduk injap yang tidak menutup sama rata, adalah masalah kerataan, bukan masalah kelurusan.

Kelurusan vs Kerataan: Perbezaan dalam Jadual

Perbezaan garis lawan permukaan menghasilkan beberapa akibat praktikal yang menarik perhatian orang ramai:

1. Kerataan membayangkan kelurusan dalam semua arah. Jika muka rata dalam 0.05 mm, mana-mana garisan yang dilukis padanya adalah lurus dalam 0.05 mm juga.
2. Kelurusan dalam satu arah tidak mengatakan apa-apa tentang arah serenjang. Satu bahagian boleh melepasi pemeriksaan kelurusan satu arah dan masih bergoyang pada plat permukaan.
3. Kelurusan paksi dan kelurusan permukaan berkelakuan berbeza, walaupun ia dipanggil dengan nama yang sama dan dicetak dengan jenis serlahan ciri yang sama.
4. Tiada butiran mengawal tekstur permukaan, kegelombang pada skala lain atau orientasi ciri kepada datum. Mereka memerlukan nota kemasan permukaan, profil, keselarian atau keserenjangan sebaliknya.

Di mana Setiap Petak Bual Kepunyaan Lukisan Sebenar

Dalam amalan, kedua-dua serlahan ciri cenderung untuk hidup di sudut yang berbeza pada cetakan.

Kelurusan biasanya muncul pada

• Batang pandu, gelendong dan pelocok yang mesti berjalan benar sepanjang panjangnya.
• Dowel, pin tirus dan pin pengesan yang menetapkan kedudukan lekapan atau plat.
• Teras aci, aci berpijak dan aci optik dalam pemasangan berputar kecil.
• Kancing panjang dan batang berulir di mana lenturan akan menyelewengkan sambungan.

Kerataan biasanya muncul pada

• Mengedap muka pada badan injap, kelengkapan dan komponen hidraulik.
• Muka mesin basuh, muka galas nat dan muka galas kepala bolt yang menyebarkan beban pengapit secara sama rata.
• Muka bebibir, muka hujung gear, pad pelekap dan plat penutup yang bolt ke bawah dan tidak boleh bocor.
• Mana-mana muka yang meluncur ke muka lain, seperti pinggan haus atau penutup gelongsor.

Skru penutup kepala soket heksagon ialah contoh yang baik bagi kedua-dua butiran yang tinggal pada bahagian yang sama. Batang boleh membawa serlahan ciri kelurusan paksi supaya ia tidak terikat dalam lubang kelegaan, manakala bahagian bawah kepala mungkin membawa serlahan ciri kerataan supaya beban pengapit merebak secara sekata dan bukannya menumpukan pada satu tepi.

Cara Kami Mengukur Kedua-duanya di Tingkat Kedai

Toleransi tidak sukar untuk diperiksa, tetapi kedua-duanya mudah diperiksa dengan teruk.

Mengukur kelurusan

Untuk garisan pada permukaan, bahagian itu terletak pada plat permukaan dan penunjuk dail menyapu sepanjang ciri. Sebaran antara bacaan tertinggi dan terendah, diambil sepanjang garis tunggal itu, ialah ralat kelurusan. Untuk paksi, bahagian itu disokong dalam blok-V atau antara pusat, diputar dan disapu sepanjang panjangnya. Arah titik tinggi adalah penting sama seperti saiznya, kerana apa yang benar-benar dirujuk oleh serlahan ciri ialah garis median terbitan dan bukan permukaan yang boleh anda sentuh.

Mengukur kerataan

Pada plat permukaan, tolok ketinggian atau penunjuk menyapu grid merentasi muka, dan sebaran antara bacaan tertinggi dan terendah ialah ralat kerataan. Untuk muka tanah yang dilap atau halus, rata optik dan sumber cahaya monokromatik menunjukkan jalur gangguan yang memetakan bentuk permukaan dalam beberapa saat. Untuk wajah yang kompleks atau terganggu, imbasan grid CMM biasanya merupakan laluan praktikal.

Mana-mana kaedah yang digunakan, tiga perkara menentukan sama ada nombor itu bermakna apa-apa. Sokong bahagian seperti yang ia duduk dalam perhimpunan, kerana sokongan tiga mata menghalang goyang yang mengembang setiap bacaan. Biarkan bahagian dan tolok mencapai suhu yang sama, kerana muka keluli 100 mm tumbuh kira-kira 0.0012 mm untuk setiap darjah Celsius. Dan bersihkan permukaan, kerana cip tunggal pada plat permukaan dengan mudah beberapa mikrometer tinggi. Mengekalkan pembolehubah tersebut di bawah kawalan adalah sebahagian besar daripada kerja ketepatan dimensi, dan kami membincangkannya dengan lebih terperinci dalam nota kami tentang bagaimana kita mengekalkan ketepatan dimensi di bawah kawalan .

Kos Bertolak ansur Terlalu Berbanding Bertolak ansur

Jika ada satu tabiat yang kita tolak semula, ia adalah serlahan ciri kerataan atau kelurusan yang disalin daripada lukisan sebelumnya ke bahagian yang tidak pernah memerlukannya.

Mengetatkan kerataan daripada 0.05 mm kepada 0.01 mm pada muka mesin basuh bukan sekadar menukar nombor pada hamparan. Ia mengubah proses. Ini bermakna lapping atau pengisaran halus, pembalut roda yang lebih kerap, stesen pemeriksaan tambahan, pengisihan dan kadar sekerap yang lebih tinggi. Perkara yang sama berlaku untuk kelurusan pada aci: serlahan ciri paksi 0.01 mm pada batang 200 mm biasanya menukar operasi memusing menjadi operasi mengisar.

Beberapa peraturan praktikal yang kami gunakan apabila kami menyemak cetakan dengan pelanggan:

• Tanya apa sebenarnya fungsi ciri tersebut. Mengedap, menggelongsor dan mengesan muka memperoleh serlahan ciri yang rata. Wajah kosmetik jarang berlaku.
• Kekalkan toleransi semurah hati yang dibenarkan oleh fungsi. Jika pemasangan bertolak ansur dengan 0.1 mm variasi, serlahan ciri kerataan 0.05 mm sudah dua kali lebih ketat seperti yang diperlukan.
• Gunakan kelurusan untuk paksi dan garisan, kerataan untuk kawasan. Mencampurkannya adalah sebab paling biasa bahagian ditolak untuk sesuatu yang tidak pernah penting.
• Ingat bahawa kerataan menyiratkan kelurusan. Meletakkan kedua-duanya pada muka yang sama biasanya berlebihan.

Kerja tersuai adalah tempat perbualan ini paling penting, kerana setiap pengikat bukan standard atau bahagian mesin bermula dengan lukisan dan keputusan tentang perkara yang benar-benar perlu dikawal.

Kelurusan dan kerataan bukanlah serlahan ciri bersaing. Mereka menerangkan dua bentuk ralat yang berbeza: garisan yang merayau, dan permukaan yang meninggalkan satahnya. Apabila perbezaan itu jelas, membuat keputusan menjadi lebih mudah, dan pemeriksaan menjadi lebih singkat, kerana tiada siapa yang perlu berhujah tentang zon toleransi yang digunakan.

Jika cetakan di atas meja anda kelihatan samar-samar, atau toleransi kelihatan lebih ketat daripada keperluan kerja, hantarkannya. Kami lebih suka membincangkannya sebelum cip terbang daripada menyusun bahagian selepas itu.