ISO GPS-toleranssit 7 Pinnankarheus Kysymyspankki tekniikan alan oppilaitoksia varten 2015

Kysymyspankki ISO GPS-toleranssijärjestelmästä Esipuhe Tämä ISO/GPS-toleransseja käsittelevä kysymyspankin on laadittu tukemaan teknisen piirustuksen opetusta ja harjoitustöiden tekemistä. Materiaalia voi hyödyntää vapaasti ja sieltä voi poimia haluamiaan tehtäviä. Materiaali on suunnattu pääasiassa ammattikorkeakoulujen ja yliopistojen opetushenkilökunnalle ja opiskelijoille täydentäväksi luentomateriaaliksi, mutta se soveltuu myös sellaisenaan kenen tahansa ISO/GPS-toleransseista ja -standardeista kiinnostuneen käytettäväksi. Aineisto on laadittu METSTAn johdolla SFS:n tukemassa projektissa. Materiaalin ovat laatineet: TkT Björn Hemming, asiantuntija, VTT Ins. YAMK Antti Henell, lehtori, Jyväskylän AMK Di Jyrki Laaksonen, koulutusasiantuntija, konepajatekniset mittaukset ja kalibroinnit, AEL TkL Heikki Lehto, emeritus-tutkija Di Anssi Suhonen, lehtori, Savonia-ammattikorkeakoulu Di Jukka-Pekka Rapinoja, asiantuntija, METSTA ry Di Tero Ristonen, tutkimuspäällikkö, TTY. METSTA ry Metalliteollisuuden Standardisointiyhdistys ry (METSTA ry) on Suomen Standardisoimisliitto SFS ry:n toimialayhteisö. METSTAn standardisointialue kuuluu Teknologiateollisuus ry:n toimialaan. Yhdistyksen tarkoituksena on edistää standardisoinnin avulla suomalaisen kone- ja metalliteollisuuden kilpailukykyä sekä alan ja käyttäjän turvallisuutta. Lisäksi yhdistyksen tehtävänä on turvata alan yrityksille ja yhteisöille edellytykset osallistua toimialan standardisointityöhön ja huolehtia alan teollisuuden tarvitsemien SFS–standardien laadinnasta. Lisätietoa Suomessa standardeja myy Suomen Standardisoimisliitto SFS ry. SFS:n verkkosivujen www.sfs.fi lisäksi SFS:n oppilaitosportaali www.sfsedu.fi on hyvä tietolähde standardien hakemiseen. Sieltä löytyy myös muuta opintoja tukevaa, standardeja koskevaa materiaalia. Useat oppilaitokset ovat solmineet online-sopimuksen SFS:n kanssa, jolloin standardeja on saatavilla internet-yhteyden kautta. Kysy online-käytöstä oppilaitoksesi kirjastosta. Tämä materiaali on päivitetty viimeksi 10.3.2015. Varmista tiedon oikeellisuus ja ajantasaisuus voimassaolevista standardeista. © Metalliteollisuuden standardisointiyhdistys ry, 2015 Aineiston käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.

Kysymyspankki ISO GPS-toleranssijärjestelmästä Sisällys Osa 1: Yleiset perusteet Osa 2: Pituusmitat Osa 3: Geometriset toleranssit Osa 4: Peruselementit Osa 5: Maksimimateriaalin vaatimus Osa 6: Yleistoleranssit Osa 7: Pinnankarheus (tämä tiedosto) Osa 8: Kokoonpanotehtävä

Pinnankarheus (SFS-EN ISO 4287) Kysymys Mitä tarkoittaa merkintä ? Miten suuria voivat pinnan korkeusvaihtelut olla? Miten kyseinen pinnankarheus vaikuttaa halkaisijan mittausepävarmuuteen?

Pinnankarheus (SFS-EN ISO 4287) Vastaus Merkintä edellyttää pinnan koneistuta siten, että pinnankarheuden keskipoikkeama ei saa olla suurempi kuin 3,2 µm. Pinnan luonteesta riippuen pinnan korkeusvaihtelut ovat 3 – 7 -kertaisia suhteessa Ra-arvoon. Siis Ra-arvolla 3,2 suuruusluokkaa 0,01 … 0,02 mm. Halkaisijan mittauksessa pinnakarheuden vaikutus kaksinkertaistuu ja Ra-arvolla 3,2 vaikutus voisi olla jopa 0,04 mm. Käytännössä vaikutus on vain murto-osa tästä.

Pinnankarheuden merkinnät (SFS-EN ISO 1302) Kysymys Mitä tarkoittaa putken laippapinnan tiivistepinnalle merkityssä pinnankarheusvaatimuksessa rengastettu merkintä C ?

Pinnankarheuden merkinnät (SFS-EN ISO 1302) Vastaus Merkintä edellyttää pinnan koneistuta siten, että pinnankarheuden keskipoikkeama ei saa olla suurempi kuin 3,2 µm. Pinnakarheusmerkinnän juuressa sen oikealla puolella on paikka merkinnälle, joka ilmaisee pinnakarheuden luonnetta. Merkintä C tarkoittaa, pinnakarheuden ”naarmut” ovat suunnilleen ympyrämäisesti keskipisteeseen nähden. Urien suuntautuminen parantaa tiivistepinnan toimivuutta.

Pinnankarheuden merkinnät (SFS-EN ISO 1302) Kysymys Mitä tarkoittaa polttomoottorin sylinteriputken sisäpinnalle asetettu pinnakarheusvaatimus?

Pinnankarheus (SFS-EN ISO 1302 ja SFS-EN ISO 4287) Vastaus Merkintä edellyttää pinnan koneistuta siten, että pinnankarheuden keskipoikkeama Ra ei saa olla suurempi kuin 0,4 µm ja profiilin suuntautuneisuus Rsk on -0,5 jolloin profiilin laaksot ovat huomattavasti syvempiä kuin profiilin huiput. Pinnakarheusmerkinnän juuressa sen oikealla puolella on paikka merkinnälle, joka ilmaisee pinnakarheuden luonnetta. Merkintä X tarkoittaa, pinnakarheuden ”naarmut” ovat ristikkäisiä. n. Urien suuntautuminen ja profiilin negatiivinen suuntautuneisuus parantavat voitelua.

Pinnankarheus (SFS-EN ISO 1302 ja SFS-EN ISO 4288) Kysymys Ra 1,5 Mitataan pinnankarheuden Ra arvoa viidesti ja saadaan tulokset 1,4 1,3 1,6 1,4 ja 1,3 µm. Voidaanko kappale hyväksyä jos vaatimuksena on yllä esitetty pinnankarheusmerkintä?

Pinnankarheus (SFS-EN ISO 1302 ja SFS-EN ISO 4288) Vastaus Standardin ISO 1302 mukaan oletuksena on ns. 16 %:n sääntö jos merkinnässä ei ole ”max”. ISO 4288:1996 määrittelee 16 %:n säännön siten että 16 % mitatuista arvoista saa ylittää vaatimuksen. Tässä esimerkissä yksi viidestä mittauksesta ylitti vaatimuksen (1/5 vastaa 20 %) joten kappale ei ole standardien mukaan hyväksyttävissä. Mittausta voidaan kuitenkin standardin ISO 4288 sääntöjen mukaan (ks. ISO 4288:1997 A.3.1) jatkaa ja yrittää saavuttaa sallittu 16 % raja suuremmalla mittausmäärällä.

Pinnankarheus (SFS-EN ISO 1302 ja SFS-EN ISO 4288) Kysymys Ra 1,5 Äskeistä mittausta jatketaan vielä kahdella mittauksella. Tulokset ovat: 1,4; 1,3; 1,6; 1,4; 1,2; 1,4; 1,3 µm. Voidaanko kappale hyväksyä jos vaatimuksena on yllä esitetty pinnankarheusmerkintä?

Pinnankarheus (SFS-EN ISO 1302 ja SFS-EN ISO 4288) Vastaus 16 %:n säännön mukaan 16 % mitatuista arvoista saa ylittää vaatimuksen (ks. edellinen tehtävä). Tässä esimerkissä yksi seitsemästä mittauksesta ylitti vaatimuksen (1/7 vastaa 14 %) joten kappale on standardien mukaan hyväksyttävissä (ks. ISO 4288 A.3.1).

Pinnankarheus (SFS-EN ISO 1302 ja SFS-EN ISO 4288) Kysymys a) b) Kumpi yllä olevista pinnankarheusvaatimuksista on käytännössä vaativampi?

Pinnankarheus (SFS-EN ISO 1302 ja SFS-EN ISO 4288) Vastaus Vaihtoehto b) on vaativampi. ISO 1302:2002 sallii, että mittausjakso merkitään pinnankarheusvaatimuksessa. Vaatimus b), jonka mittausjakso on suurempi, pitää sisällään muotoja 2,5 mm:n aallonpituuteen asti. Vaihtoehto a) pitää sisällään muotoja 0,8 mm:n aallonpituuteen asti eli mitatusta profiilista suodatetaan pois enemmän kuin vaihtoehdossa b). Teoriassa vaatimus a), jonka mittausjakso on 0,8 mm sisältää enemmän muotoja 0,0025 mm – 0,008 mm aaltopituudelta mutta käytännössä ne ovat vähäisiä.

Pinnankarheus (SFS-EN ISO 1302 ja SFS-EN ISO 4288) Kysymys Suunnittelet kappaletta ja haluat voideltuun kosketukseen valita sopivan pinnankarheusvaatimuksen. Miksi oheinen valinta on huono?

Pinnankarheus (SFS-EN ISO 1302 ja SFS-EN ISO 4288) Vastaus Ra 0,1 -vaatimus tuottaa hyvin sileän pinnan, joka on kallis valmistaa. Voidellussa kosketuksessa on hyötyä ns. taskuista eli kuopista pinnassa, jotka varastoivat voiteluainetta. Suurempi pinnankarheus voidaan sallia erityisesti silloin, jos karheus muodostuu laaksoista eikä huipuista. Yksinkertainen ratkaisu on kaksi vaatimusta, esim. Ra 0,8 ja Rsk -0,5. Rsk:n käyttö on yksinkertaisin vaatimus pinnan suuntautuneisuudelle ja se voidaan mitata helposti halvimmillakin mittareilla. Jos voitelu ja käyttövarmuus ovat kilpailutekijöitä käytetään Rmr- tai Rpk –parametreja, jotka yksityiskohtaisemmin määrittävät pinnan ominaisuuksia.