الاستقامة مقابل التسطيح: اختلافات GD&T التي تهم في أرضية المتجر

كل أسبوع أو نحو ذلك، يتم رسم رسم على مكتبنا مع وسيلة شرح تبدو قابلة للتبديل تقريبًا: خط مستقيم قصير مرسوم فوق عمود، ومتوازي أضلاع صغير مرسوم فوق الوجه. الاستقامة والتسطيح كلاهما شكل من أشكال التحمل. ولا يحتاج أي منهما إلى مرجع مرجعي. يتم فحص كلاهما عادةً باستخدام مؤشر الاتصال ولوحة السطح. ومع ذلك فإنهم يطرحون أسئلة مختلفة تمامًا حول الجزء.

غالبًا ما يسألنا المهندسون الجدد في GD&T عن أي واحد يجب استخدامه. الإجابة المختصرة هي أن الاستقامة تتحكم في الخط أو المحور، بينما الاستواء يتحكم في السطح بأكمله. الإجابة الأطول هي ما تدور حوله بقية هذه المقالة.

فيما يلي كيفية شرح وسيلتي الشرح للعملاء، وكيف يظهر الفرق على الأجزاء الحقيقية.

ما يتحكم فيه الاستقامة فعليًا

الاستقامة هي سيطرة ثنائية الأبعاد. عند تطبيقها على سطح مستو، تنص على أن كل عنصر خطي فردي على هذا السطح يجب أن يقع بين خطين متوازيين تفصل بينهما قيمة التسامح. عند تطبيقه على ميزة الحجم، مثل ساق الترباس أو دبوس وتد أو عمود بصري، فإنه يتحكم في الخط المتوسط ​​المشتق، وتصبح منطقة التسامح أسطوانة يساوي قطرها قيمة التسامح.

خاصيتان تجعلان الاستقامة غير عادية:

• لا يوجد مسند مطلوب. منطقة التسامح حرة في الترجمة والتدوير حتى تلتقط الميزة الفعلية بأكبر قدر ممكن من الدقة، لذلك يقوم المفتش بقياس الشكل فقط، وليس الاتجاه أو الموقع.
• إنه يعمل في اتجاه واحد في كل مرة. لا يزال من الممكن أن يكون السطح الذي يبلغ طوله جيدًا منحنيًا أو مقوسًا أو ملتويًا عبر عرضه، ولن تتمكن وسيلة شرح الاستقامة التي يتم إجراؤها في اتجاه واحد من اكتشاف ذلك.

وسيلة شرح استقامة مقاس 0.02 مم على ساق العمود تعني أن الخط المتوسط ​​المشتق يجب أن يتناسب داخل أسطوانة قطرها 0.02 مم على طول الميزة بالكامل. إذا أضاف الرسم الحد الأقصى لمعدل حالة المادة بجوار التسامح، فإن الخطأ المسموح به ينمو عندما ينحرف القطر الفعلي عن الحد الأقصى لحالة المادة. هذا التسامح الإضافي هو ما يسمح للعمود الأصغر قليلاً بالانحناء أكثر قليلاً مع الاستمرار في اجتياز الفحص.

حيث تكتسب الاستقامة مكانها حقًا فهي على ميزات طويلة ونحيلة تنزلق أو تدور أو تحاذي شيئًا آخر: قضبان التوجيه، والمغازل، ودبابيس القاذف، وسيقان الصمامات، ونوى العمود داخل علب التروس الصغيرة والآليات الدوارة.

ماذا يعني التسطيح حقا

يأخذ التسطيح نفس الفكرة ويمتدها عبر السطح بأكمله. منطقة التسامح عبارة عن طائرتين متوازيتين تفصل بينهما قيمة التسامح، ويجب أن تقع بينهما كل نقطة على السطح المتحكم فيه. مثل الاستقامة، لا يحتاج التسطيح إلى مسند، ويكون المستويان حرين في الإمالة حتى يلتقطا السطح بإحكام قدر الإمكان.

وهذه الحرية هي الجزء المهم. وسيلة شرح التسطيح لا تهتم بكيفية توجيه السطح في الفضاء. إنه يهتم فقط بأن السطح نفسه ليس منحنيًا أو مصقولًا أو متموجًا. الوجه المسطح تمامًا الذي يقع على ارتفاع ثلاث درجات إلى أسفل الجزء لا يزال مسطحًا.

الاستقامة والتسطيح يرتبطان ببعضهما البعض. يكون السطح المسطح مستقيمًا تلقائيًا في كل اتجاه يمكنك رسم خط عبره. والعكس ليس صحيحا. تصور ورقة ملفوفة بلطف حول أسطوانة كبيرة. كل خط يمتد على طول اللفة يكون مستقيمًا تمامًا، لكن الورقة ككل منحنية. سيقبل وسيلة شرح الاستقامة تلك الورقة. سترفض وسيلة شرح التسطيح ذلك.

التسطيح هو أيضًا الوصف الأكثر دقة عندما يتعين على الوجه أن يغلق أو ينزلق أو يجلس على وجه آخر تحت الحمل. إن الغسالة التي تهتز على الهيكل، أو مقعد الصمام الذي لا يغلق بشكل متساوٍ، هي مشكلة تسطيح، وليست مشكلة استقامة.

الاستقامة مقابل التسطيح: الفرق في الجدول

يؤدي التمييز بين الخط والسطح إلى بعض النتائج العملية التي تجذب الناس:

1. فالاستواء يعني الاستقامة في كل الاتجاهات. إذا كان الوجه مسطحًا في حدود 0.05 مم، فإن أي خط مرسوم عليه يكون مستقيمًا في حدود 0.05 مم أيضًا.
2. الاستقامة في اتجاه واحد لا تقول شيئًا عن الاتجاه العمودي. يمكن للجزء اجتياز فحص الاستقامة أحادي الاتجاه ولا يزال يتأرجح على لوحة السطح.
3. يتصرف استقامة المحور واستقامة السطح بشكل مختلف، على الرغم من أنهما يطلق عليهما نفس الاسم ويتم طباعتهما بنفس نوع وسائل الشرح.
4. لا تتحكم أي من وسائل الشرح في نسيج السطح، أو التموج على مقياس آخر، أو اتجاه الميزة إلى مرجع الإسناد. يحتاج هؤلاء إلى ملاحظات تشطيب السطح أو المظهر الجانبي أو التوازي أو العمودي بدلاً من ذلك.

حيث تنتمي كل وسيلة شرح إلى رسم حقيقي

من الناحية العملية، تميل وسائل الشرح إلى العيش في زوايا مختلفة من الطباعة.

عادة ما يظهر الاستقامة على

• قضبان التوجيه والمغازل والغطاسات التي يجب أن تعمل بشكل صحيح على طولها.
• المسامير والدبابيس المستدقة ودبابيس تحديد الموقع التي تحدد موضع التركيب أو اللوحة.
• نوى العمود، والأعمدة المتدرجة، والأعمدة الضوئية في مجموعات دوارة صغيرة.
• ترصيع طويل وقضبان ملولبة حيث يؤدي الانحناء إلى اختلال المفصل.

عادة ما يظهر التسطيح

• وجوه الختم على أجسام الصمامات والتجهيزات والمكونات الهيدروليكية.
• وجوه الغسالة، ووجوه محمل الصمولة، ووجوه محمل رأس الترباس التي تعمل على توزيع حمل التثبيت بالتساوي.
• وجوه الحافة، وأوجه نهاية التروس، ومنصات التثبيت وألواح الغطاء التي يتم تثبيتها بمسامير للأسفل ويجب ألا تتسرب.
• أي وجه ينزلق على وجه آخر، مثل لوحة التآكل أو الغطاء المنزلق.

يعد برغي غطاء رأس المقبس السداسي مثالًا جيدًا على كلا وسائل الشرح التي تعيش في نفس الجزء. قد يحمل الساق وسيلة شرح استقامة المحور بحيث لا يتم ربطه في فتحة الخلوص، بينما قد يحمل الجانب السفلي من الرأس وسيلة شرح استواء بحيث ينتشر حمل التثبيت بالتساوي بدلاً من التركيز على حافة واحدة.

كيف نقيس كلا الأمرين على أرضية المتجر

ليس من الصعب التحقق من أي من التسامح، ولكن من السهل التحقق من كلاهما بشكل سيء.

قياس الاستقامة

بالنسبة للخط الموجود على السطح، يتم وضع الجزء على لوحة السطح ويمر مؤشر الاتصال على طول الميزة. إن الفارق بين أعلى وأدنى القراءات، المأخوذة على طول هذا الخط الواحد، هو خطأ الاستقامة. بالنسبة للمحور، يتم دعم الجزء في كتل على شكل حرف V أو بين المراكز، ويتم تدويره ومسحه على طوله. إن اتجاه النقاط المرتفعة مهم بقدر أهمية حجمها، لأن ما تشير إليه وسيلة الشرح حقًا هو الخط المتوسط ​​المشتق وليس السطح الذي يمكنك لمسه.

قياس التسطيح

على لوحة السطح، يقوم مقياس الارتفاع أو المؤشر بمسح شبكة عبر الوجه، والفارق بين أعلى وأدنى القراءات هو خطأ التسطيح. بالنسبة للوجوه الأرضية الملتفة أو الناعمة، يُظهر مصدر الضوء المسطح البصري وأحادي اللون نطاقات تداخل تحدد شكل السطح في ثوانٍ. بالنسبة للوجوه المعقدة أو المتقطعة، عادةً ما يكون فحص شبكة CMM هو الطريق العملي.

وأيًا كانت الطريقة المستخدمة، هناك ثلاثة أشياء تحدد ما إذا كان الرقم يعني أي شيء. ادعم الجزء بالطريقة التي يجلس بها في التجميع، لأن الدعم ثلاثي النقاط يمنع التأرجح الذي يؤدي إلى تضخيم كل قراءة. دع الجزء والمقياس يصلان إلى نفس درجة الحرارة، حيث أن الوجه الفولاذي الذي يبلغ قطره 100 مم ينمو حوالي 0.0012 مم لكل درجة مئوية. ونظف السطح، لأن شريحة واحدة على لوح سطحي يبلغ طولها عدة ميكرومترات. إن إبقاء هذه المتغيرات تحت السيطرة هو معظم ما يتعلق بالعمل على دقة الأبعاد، وقد قمنا بتغطيته بمزيد من التفصيل في ملاحظتنا حول كيف نحافظ على دقة الأبعاد تحت السيطرة .

الإفراط في التسامح يكلف أكثر من قلة التسامح

إذا كانت هناك عادة واحدة نتراجع عنها، فهي وسيلة شرح التسطيح أو الاستقامة المنسوخة من رسم سابق على جزء لم يحتاج إليه أبدًا.

إن تشديد التسطيح من 0.05 مم إلى 0.01 مم على سطح الغسالة لا يؤدي فقط إلى تغيير رقم في جدول البيانات. يغير العملية. ويعني ذلك اللف أو الطحن الدقيق، وتلبيس العجلات بشكل متكرر، ومحطات فحص إضافية، وفرز، ومعدل خردة أعلى. وينطبق الشيء نفسه على الاستقامة على العمود: وسيلة شرح محور 0.01 مم على ساق 200 مم عادة ما تحول عملية الدوران إلى عملية طحن.

هناك بعض القواعد الأساسية التي نستخدمها عندما نراجع نسخة مطبوعة مع أحد العملاء:

• اسأل عما تفعله الميزة بالفعل. إن إغلاق الوجوه وانزلاقها وتحديد موقعها يكسبها وسيلة شرح للتسطيح. نادرا ما تفعل الوجوه التجميلية.
• حافظ على التسامح سخيًا بقدر ما تسمح به الوظيفة. إذا كان التجميع يتحمل 0.1 مم من الاختلاف، فإن وسيلة شرح التسطيح 0.05 مم تكون بالفعل صارمة بمقدار الضعف حسب الحاجة.
• استخدم الاستقامة للمحاور والخطوط، والتسطيح للمناطق. يعد الخلط بينها هو السبب الأكثر شيوعًا لرفض جزء ما بسبب شيء لا يهم أبدًا.
• تذكر أن التسطيح يعني الاستقامة. عادةً ما يكون وضع كليهما على نفس الوجه أمرًا زائدًا عن الحاجة.

العمل المخصص هو المكان الأكثر أهمية لهذه المحادثة، لأن كل قفل غير قياسي أو جزء آلي يبدأ بالرسم واتخاذ القرار بشأن ما يجب التحكم فيه بالفعل.

الاستقامة والتسطيح ليسا وسيلة شرح متنافسة. يصفون شكلين مختلفين من الخطأ: الخط الذي يتجول، والسطح الذي يترك مستواه. وبمجرد أن يصبح هذا التمييز واضحا، يصبح اتخاذ القرارات أسهل، ويصبح التفتيش أقصر، لأنه لا يتعين على أحد أن يجادل حول منطقة التسامح التي تنطبق.

إذا بدت الطباعة على مكتبك غامضة، أو بدا التسامح أكثر صرامة من احتياجات المهمة، فأرسلها. نفضل التحدث عن الأمر قبل أن تتطاير الرقائق بدلاً من فرز الأجزاء بعد ذلك.