Поверхность плиты

редактировать
Поверхность 250 мм x 250 мм Поверхностная пластина bottom.jpg

Поверхность пластина является твердой, плоская пластина используются в качестве основной горизонтальной плоскости отсчета для точного осмотра, разметки (макет), и установка оснастки. Поверхностная пластина часто используется в качестве базовой линии для всех измерений заготовки, поэтому одна первичная поверхность обрабатывается исключительно плоской с допусками менее 11,5 мкм или 0,0115 мм на 2960 мм для пластины класса 0. Поверхностные пластины являются обычным инструментом в обрабатывающей промышленности и часто снабжены точками крепления, так что они могут быть интегрированным структурным элементом машины, такой как координатно-измерительная машина, прецизионная оптическая сборка или другая высокоточная научная и промышленная машина. Пластины обычно квадратные или прямоугольные, хотя им можно придать любую форму.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 Точность и класс
  • 2 История
  • 3 Пластинчатый материал
    • 3.1 Гранит
    • 3.2 Чугун
    • 3.3 Стекло
  • 4 Принадлежности
  • 5 Калибровка поверхностных пластин
  • 6 Ссылки
  • 7 Дальнейшее чтение
  • 8 Внешние ссылки

Точность и класс

Существуют различные степени, используемые для описания точности некоторого метрологического оборудования, например: AA, A, B и мастерская. Хотя мастерская сортность является наименее точной, все классы поверхностных плит сохраняются с высокой степенью плоскостности.

Поверхностные плиты необходимо регулярно калибровать, чтобы гарантировать отсутствие сколов, деформации или износа. Распространенной проблемой является износ определенных участков, например, вызванный частым использованием инструмента в одном месте (например, высотомера ), который вызывает неровную поверхность и снижает общую точность пластины, это может значительно ускориться, если присутствует абразивная пыль. Инструменты и детали также могут повредить их при падении на пластину. Кроме того, повреждение может быть нанесено, если не удалить стружку и прочий мусор. Это приведет к ошибочным измерениям. Повреждение пластины можно исправить только шлифовкой, которая требует специальных методов и оборудования в зависимости от класса пластины.

История

В отличие от большинства механических прецизионных инструментов, поверхностные пластины не зависят от более точных эталонов. Вместо этого они создают точность за счет применения принципа «автоматического создания датчиков». В этом процессе три приблизительно плоские поверхности постепенно доводятся до точной ровности путем ручного трения их друг о друга попарно с окрашивающим веществом между ними, а затем соскабливанием вручную высоких точек. С помощью этого соскабливания устраняются любые ошибки плоскостности, поскольку единственной стабильной, взаимно сопряженной формой поверхности является плоскость.

Важность высокоточной поверхностной пластины была впервые признана Генри Модслеем около 1800 года. Он изобрел систему соскабливания чугунной пластины до плоскостности, протирания синей маркировки между парами пластин, чтобы подчеркнуть недостатки, и рабочих пластин в наборах три, чтобы гарантировать плоскостность, избегая совпадения вогнутых и выпуклых пар.

Джозеф Уитворт, родившийся в 1803 году, был учеником Модслея с 1825 года, но покинул его к тому времени, когда он начал свой собственный бизнес в 1833 году. Он описал этот процесс Британской ассоциации в 1840 году в своей статье «О создании истинных плоскостей или поверхностей на поверхности». Металлы », - как он рассказывал в 1856 году в речи своего председателя на инаугурационном заседании Британского института инженеров-механиков в Глазго. Его статья 1840 года и его предыдущая работа для Модслея привели к тому, что некоторые авторы заявили, что создателем техники соскабливания с поверхности пластин является Уитворт, а не Модслей.

Материал плиты

Гранит

До Второй мировой войны металл был стандартным материалом для изготовления поверхностных пластин, однако военные усилия различных стран ограничили доступность металла. Владелец монумента и магазина металла (Уоллес Херман) в Дейтоне, штат Огайо, вместе со своим изобретательным сотрудником Дональдом В. Портером начали использовать гранит вместо металла для своих поверхностей. Сегодня большинство поверхностных плит по-прежнему изготавливают из черного гранита, точнее называемого черным диабазом, а более износостойкие поверхностные плиты изготавливаются из кварцсодержащего гранита. Содержание кварца в этих гранитных поверхностных пластинах увеличивает износостойкость пластины, поскольку кварц является более твердым камнем. Черный гранит преимущественно используется для изготовления оснований машин, принадлежностей из гранита и специальных применений из-за его превосходной жесткости, отличного гашения вибрации и улучшенной обрабатываемости. Кварцсодержащий гранит (обычно розовый, белый или серый) часто делают толще черного гранита, чтобы обеспечить равные несущие способности материалов, используемых для поверхностных плит, поскольку он не такой жесткий, как черный гранит.

Повреждение гранитной плиты обычно приводит к сколам, но не влияет на точность всей плоскости. Даже при наличии сколов другая плоская поверхность все еще может контактировать с неповрежденной частью пластины с сколами, в то время как повреждение чугунной пластины часто поднимает окружающий материал над рабочей плоскостью, в результате чего проверяемые объекты больше не располагаются параллельно поверхности пластины.

Гранит также по своей природе стабилен, немагнитен, обладает отличными характеристиками гашения вибрации и не ржавеет.

3 августа 1961 года была выпущена федеральная спецификация GGG-P-463B, в которой были изложены требования к обычным единицам измерения в Соединенных Штатах для поверхностных плит изверженных горных пород (гранита) для использования при точной компоновке местоположения и инспекционных работах. Он включал в себя новую сертификацию, повторную сертификацию на местах и ​​повторную сертификацию после восстановления поверхности. Позже GGG-P-463B был переработан и переиздан 12 сентября 1973 года как GGG-P-463C, что обеспечивало общий язык и термины классификации для производства и торговли поверхностными пластинами. 15 июня 1977 г. была внесена поправка в федеральные технические условия с целью включения требований в метрических единицах.

Хотя GGG-P-463C широко использовался в американской промышленности с момента его публикации, правительство не выпускало никаких новых исправлений, чтобы идти в ногу с достижениями в отрасли. Американское общество инженеров - механиков (ASME) решило создать комитет для пересмотра федеральной спецификации в соответствии с современными технологиями. В частности, был добавлен более полный глоссарий с принятыми в настоящее время определениями, и был использован новый формат, который должен быть более знаком текущим пользователям Стандарта. ASME также признал необходимость обновлений для включения современных концепций, таких как прослеживаемость и неопределенность измерений, которые претерпели значительные изменения с 1973 года. В июне 2013 года ASME заменил Fed Spec GGG-P-463C Американским национальным стандартом (ANS) ASME B89.3.7 - 2013 Гранитные поверхностные плиты. Стандарт ISO определяет ISO8512-2 для гранитных поверхностных плит, но, похоже, в настоящее время используется еще с 1990 года.

Чугун

Чугунная пластина, ручки помогают поднимать пластину и использовать ее для притирки.

До Второй мировой войны почти все поверхностные плиты были сделаны из ребристого чугуна с ребрами жесткости, которые использовались для увеличения жесткости без увеличения веса прочной конструкции. Чугун выдерживали, чтобы уменьшить напряжение в металле, чтобы уменьшить вероятность скручивания или коробления пластины с течением времени.

Чугунные поверхностные плиты в настоящее время часто используются на производственных полах в качестве инструмента для притирки поверхностных гранитных плит для достижения определенных степеней точности. Металл позволяет пропитать себя притирочной массой на большой плоской поверхности.

Несмотря на падение популярности в механических цехах, чугун остается самым популярным материалом для изготовления эталонных поверхностей (в отличие от поверхностных пластин) среди метрологов лабораторий, машиностроителей, производителей измерительных приборов и других высокоточных отраслях, где требуется измерение плоскостности.. Правильно отлитый чугун более стабилен по размерам и геометрически с течением времени, чем гранит или керамика, легче обрабатывается до более высокого уровня плоскостности и обеспечивает лучшую несущую поверхность, что способствует созданию других эталонных стандартов. Эти специализированные поверхностные пластины производятся в наборах по три штуки компанией, которая будет их использовать, поэтому пластины можно регулярно проверять и совершенствовать, в том числе методом трех пластин Уитворта, без необходимости отправлять их на ремонт. Несмотря на свою высокую стабильность, чугун по-прежнему не подходит для использования в качестве обычной поверхностной плиты в производственных приложениях с высокими допусками из-за теплового расширения. Напротив, природа и использование эталонной поверхности уже требуют дорогостоящих мер по контролю температуры независимо от выбора материала, и чугун становится предпочтительным.

Чугун, в отличие от гранита, имеет очень однородные оптические свойства и, в отличие от стекла или керамики, очень малую глубину проникновения света, что делает его подходящим для определенных оптических применений.

Стекло

Стекло является альтернативным материалом и использовалось во время Второй мировой войны, когда не хватало материалов и производственных мощностей. Стекло можно подходящим образом отшлифовать, и его преимущество заключается в том, что оно скалывается, а не заусенец, что является проблемой при использовании серого чугуна.

Аксессуары

Поверхностная пластина используется в сочетании с аксессуарами, такими как квадрат, линейка, измерительные блоки, синусоида, синусоидальная пластина, циферблатный индикатор, параллели, угловая пластина, измеритель высоты и т. Д.

Калибровка поверхностных пластин

Калибровку гранитной плиты следует выполнять регулярно, чтобы обеспечить надлежащую плоскостность и точность измерений с течением времени. Интервалы между калибровками зависят от среды, в которой расположена поверхностная плита. При необходимости предоставляется притирка или шлифовка, чтобы привести размеры в соответствие с рекомендациями по классам. Эта процедура включает полировку поверхности абразивной пастой для удаления всего нежелательного материала. Калибровка гранитной поверхности включает также очистку и легкую полировку.

Рекомендации

дальнейшее чтение

  • Общество инженеров-технологов (1991). Основы проектирования инструментов. Дирборн, Мичиган: Общество инженеров-производителей. ISBN   0-87263-412-4
  • Уэйн Р. Мур (1970), « Основы механической точности», The Moore Tool Company
  • Ролт, LTC (1986) [1965]. Инструменты для работы. HMSO. ISBN   0112904335.

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2023-04-13 03:28:55
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте