Vývoj norem ISO pro geometrické specifikace produktů s praktickou ukázkou konkrétní normy
Ladislav Pešička, TNK č. 7 2012
Problematika současných norem GPS především pro malé podniky: - značný rozsah podkladů - rozprostření podkladů do různých tříd, - náročnost norem pro aplikace v dokumentaci, ale i pro výrobu a další složky. - rozsah podkladů (norem) Počet norem GPS ve strojírenství se již blíží číslu 200, pokud do něho zahrneme i část národních norem (ČSN).
- rozprostření do tříd - 0131 technické výkresy, - 0132 výkresy ve strojírenství, -0140 závitové prvky, - 0141 nejistoty měření, - 0142 tolerance a uložení hladkých součástí, - 0144 tolerance, textura povrchu, odlitky, - 0149 konstrukční směrnice, - 2514, 2518, 2520, 2523, 2533 měřidla - 4290 výkovky. -náročnost norem: viz dále
Koordinace soustavy GPS Technická komise ISO/TC 213 „Rozměrové a geometrické specifikace produktu a jejich ověřování (dále GPS)“. Některá pravidla jen pro koordinaci uvnitř soustavy. Výstupem těchto „teoretických“ norem jsou pravidla a principy pro tvorbu a zavádění nových praktických norem GPS.
Principy jsou např.: - princip evokace, - princip hierarchie norem (základní, globální, všeobecné a doplňující), - princip konečného výkresu, - princip prvků (jmenovité, skutečné, integrální, odvozené, přiřazené, společné atd.), - princip standardu (specifikace a standardní operátory), - princip referenčního stavu, - princip tuhé součásti, - princip operátorů (standardní, speciální),
- princip duality (operátor specifikace nezávislý na postupu měření apod.), - princip funkce (funkce simulována operátory specifikace), - princip všeobecné specifikace, - princip nejistot (přesnost operátoru specifikace k operátoru funkce apod.) Korelace nejistoty specifikace popisuje blízkost operátoru specifikace.
Proč tedy inovace norem GPS? Snížení nejistot (specifikace, měření).
Funkce obrobku Specifikace Ověřování obrobku obrobku na základě jeho funkce, specifikace, s určitou s určitou nejistotou nejistotou specifikace měření
Nejistota specifikace místního rozměru.
Ø 30 ±0,1
Místní rozměr průřezu s kritériem maximálního vepsání
Ø 30 H7
Příklad vypočteného průměru z obvodu Operátor: Ø 600 ±0,5
Extrahovaná čára L
Výsledná kružnice po výpočtu
Příklad nejistoty lineárního rozměru
Příklad uspořádané řady místních průměrů
Operátor středního rozsahu z uspořádané rozměrové řady:
Ø 50,15 atd.
Výsledkem „teoretických“ norem - pojmy v „praktických“ normách, například: - operátor standardní (Ø 30 h7), - operátor speciální (Ø 30 h7
),
- operace s prvky (viz dále), - modifikátor (
,
),
- cílená základna (pevná, pohyblivá), - základní prvek (k ustavení základny), - extrahovaný prvek (zjištěný skutečný),
- nejistota, - vlastní charakteristika geom. prvku, - situační charakteristika geom. prvku - místní, globální a vypočtený rozměr, - uspořádaná řada rozměrů, - jmenovitý model a skin model (model nedokonalého tvaru), apod. ….
Metody specifikace požadavků. Dříve - předpis obvykle jen základních požadavků podle norem, (tj. standardních operátorů), Dnes - pro zpřesnění použití modifikátorů, které mění základní předpis podle specifických požadavků (dnes speciální operátory). Vysoký počet nových pojmů, ale i značek na výkresech.
Příklad: viz výběr některých značek
DGCT
GGCT
RMA
FL
x/délka
Poč. x R
W
P
Rp
Rv
Rz
Rc
Rt
Ra
Rq
Rsk
Rku
Rsm
Rdq
Rmr(c) Rdc
Rmr
Wp
Wv
Wz
Wc
Wt
Wa
Wq
Wsk
Wku
Wsm
Wdq
Wmr(c)
Wdc
Wmr
Pp
Pv
Pz
Pc
Pt
Pa
Pq
Psk
Pku
Psm
Pq
Pmr(s)
Pmr
Rx
Ar
Wx
Wte
AW
Rk
Mr1
Mr2
Rpk
Rvk
Ppq
Rwq
Rmq
Ppq
Pvq
Pmq
atd.
Aplikace značek – příklad:
Příklady zápisu některých modifikátorů
nebo
Při zápisu do jedné řádky se musí použít závorek. Pro horní mez je použit modifikátor GN (maximálního vepsání) v daném úseku. Pro dolní mez použit modifikátor LP (dvoubodový)s SA (průměrný z rozměrové řady).
Operace
Jmenovitý model
Skin model
- vydělení (výběr uvažovaných prvků),
- extrakce (zjištění konečného počtu bodů prvku),
- filtrace, Povrch prvku
Vlnitost W
Drsnost R
- přiřazení (ideálních prvků k neideálním),
- konstrukce (ideálního prvku z jiných),
Přímka jako průsečík dvou rovin
- vyhodnocení (poznání hodnoty charakteristiky, jejích mezí).
GPS – Ukázka vývoje reálné normy ISO 1101 - Geometrické specifikace produktu (GPS) - Geometrické tolerování - Tolerance tvaru, orientace, umístění a házení
Přehled některých značek v normě
Ukázky aplikací v dokumentaci Aplikace středního prvku
Použití indikátoru směrové roviny
Použití indikátoru „od - do“
Tolerance polohy – nesouměrné toleranční pole Použití indikátoru počtu prvků (zde 8x)
Tolerance rovnoběžnosti
Použití indikátoru orientační roviny
Společné toleranční pole CZ
Základny – osy prvků
Základna – střední rovina
Základna – vymezená na části prvku (TED rozměry)
Vysvětlení
Tolerance tvaru čáry, která je v souboru rovin B a A kolmá na průsečík roviny B a rovnoběžná s rovinou A (indikátor průsečíku plochy a indikátor souboru rovin)
Vymezená část prvku Vymezený prostor plochou
Vymezený prostor rohovými body
Použit indikátor „mezi“
Vícenásobné prvky – aplikace indikátoru „mezi“
Indikátor „krát“ a „mezi“
Nerovnoměrná poloha tolerančního pole
1 – teoretický profil (zde pod materiálem) 2 – koule offsetového profilu 3 – koule tolerančního pole 4 – meze tolerančního pole
Teoreticky přesné rozměry -TED
Přímá indikace posunutého toleranční pole s kompenzací
Nepřímá indikace posunutého toleranční pole s kompenzací
Použití modifikátoru středního prvku (P) s modifikátorem posunutého tolerančního pole (A)
Průsečík rovin specifikován pomocí indikátoru průsečíku rovin umístěné v rozšíření tolerančního rámečku
Aplikace na směru přímosti čáry (čára rovnoběžně s průsečíkem tolerované plochy s plochou A)
Aplikace na směru přímosti čáry (kolmo k A)
Aplikace indikátoru průsečíku rovin
Orientační rovina je stanovena prostřednictvím indikátoru orientační roviny, umístěné jako rozšíření tolerančního rámečku
Aplikace indikátoru orientační roviny
Vysvětlení jednotlivých geometrických tolerancí:
Použití indikátoru průsečíku rovin (tolerovaná rovina s A)
Tvar čáry - Použití indikátoru průsečíku rovin (tolerovaná rovina s A)
Použití indikátoru orientační roviny (B)
Použití indikátoru orientační roviny (B)
Tolerovaným prvkem je čára – LE
Použití indikátoru průsečíku rovin (A s B)
3D – pomocí indikátoru orientační roviny
Tolerance polohy
Použití indikátoru orientační roviny
Tolerance souososti
Použití indikátoru střední čáry, zde osy (A v kroužku)
ISO/DIS 16792 - Technická dokumentace produktu - Digitální zpracování dat výrobku. - podporuje výkresy ve spojení s 3-D modely v současnosti i v blízké budoucnosti, - zachovává v normách ISO integritu jednotného systému. Použití zásad normy: - zlepšování modelování a anotačních postupů pro CAD, - vodítko pro IT techniky.
Obrázek kompletní anotace
Dílčí anotace (dotaz na TED rozměry)
Dotaz na základnu a vizuální odezva
Jak pomoci mikro a malým firmám? a)
Shrnout určitou problematiku i několika norem do příručky
b)
Vysvětlit v příručkách podstatu problematiky
c)
Přiblížit a nasměrovat hlubší prostudování problematiky, pokud je potřeba, na konkrétní normu či normy
Parametry struktury povrchu
Filtrování podle ČSN EN ISO 11562 Profil R
W
P
největší výška výstupku
Rp
Wp
Pp
největší hloubka prohlubně
Rv
Wv
Pv
výstupků a
největší výška profilu
Rz
Wz
Pz
prohlubní
průměrná výška profilu
Rc
Wc
Pc
celková výška profilu
Rt
Wt
Pt
průměrná aritmetická úchylka profilu
Ra
Wa
Pa
průměrná kvadratická úchylka profilu
Rq
Wq
Pq
šikmost profilu
Rsk
Wsk
Psk
špičatost profilu
Rku
Wku
Pku
Délkové parametry
průměrná šířka prvku profilu
Rsm
Wsm
Psm
Hybridní parametry
průměrný kvadratický sklon profilu
Rdq
Wdq
Pdq
materiálový (nosný) poměr profilu
Rmr(c)
Wmr(c)
Pmr(c)
rozdíl výšky úseku profilu
Rdc
Wdc
Pdc
vzájemný materiálový poměr
Rmr
Wmr
Pmr
Výškové parametry
průměrné hodnoty
Křivky a příbuzné parametry
